ما هو قانون حفظ القداس؟
قانون الحفاظ على الكتلة هو المبدأ الذي ينص على أن التحول الفيزيائي أو التفاعلات الكيميائية لا تخلق أو تدمر الكتلة في نظام معزول. وفقًا لهذا المبدأ ، يجب أن تحتوي المواد المتفاعلة والمنتجات في التفاعل الكيميائي على كتل متساوية. لذلك ، يجب أن يكون مجموع كتل الشمع والأكسجين (المواد المتفاعلة) في التفاعل الكيميائي مساوياً لكمية كتل أكسيد الكربون (IV) والماء (المنتجات). يعد قانون حفظ الكتلة ضروريًا في العمليات الحسابية التي تتضمن تحديد كتل غير معروفة من المواد المتفاعلة والمنتجات في أي تفاعل كيميائي معين.
تاريخ قانون حفظ القداس
نشأ قانون حفظ الكتلة من اقتراح قدمه يوناني قديم بأن إجمالي كمية المادة في الكون لا يتغير. في عام 1789 ، وصف أنطوان لافوازييه قانون الحفاظ على الكتلة بأنه مبدأ حيوي في الفيزياء. عدل أينشتاين هذا القانون فيما بعد بإدراج الطاقة في وصفه. وفقا لأينشتاين ، أصبح القانون قانون الحفاظ على الطاقة الجماعية ، والذي ينص على أن الكتلة الكلية والطاقة لا تتغير في أي نظام معين. من هذا المبدأ ، يمكن تحويل الطاقة والكتلة من واحدة إلى أخرى. ومع ذلك ، لأن استهلاك الطاقة أو إنتاجها في التفاعلات الكيميائية الشائعة يمثل مقدارًا ضئيلًا من الكتلة ، لا يزال قانون حفظ الكتلة مفهومًا أساسيًا في الكيمياء.
التفاعلات الكيميائية وقانون حفظ الكتلة
يوفر قانون حفظ الكتلة تصورًا مفاده أن التفاعلات الكيميائية تنطوي على إعادة تنظيم ذرات وروابط المواد المتفاعلة وفقًا لترتيبات مختلفة في المنتجات. وبالتالي ، فإن عدد الذرات في العملية لا يتغير. الى جانب ذلك ، ذرات مسألة معينة متطابقة. لذلك ، فإن إعادة ترتيبها لن يغير كتلة المسألة. التصور هو افتراض أساسي في تمثيل التفاعلات الكيميائية باستخدام معادلات كيميائية متوازنة.
في هذه المعادلات ، تشتمل العناصر المتفاعلة في التفاعل على عدد متساوٍ من الشامات على الجانب الأيسر والجانب الأيمن للمعادلة. لذلك ، يمكن للمرء أن يحدد كمية أي مادة مطلوبة لإنتاج كمية محددة من المنتج. بالإضافة إلى ذلك ، يعد قانون حفظ الكتلة ضروريًا في تحديد كتل الغازات في التفاعلات الكيميائية نظرًا لأنه لا يمكن قياسها في معظم الحالات. لذلك ، في التفاعل الذي يشتمل على غازات صلبة أو سائلة أو غازات كمنتجات أو مواد تفاعلية ، فإن معرفة كتل الصلب والسائل تساعد في تحديد كتلة الغاز حيث أن الكتلة المتبقية مخصصة لها فقط.
مثال على الحياة الحقيقية
يتمثل أحد السيناريوهات النموذجية التي تتضمن استخدام قانون حفظ الكتلة في إذابة مكعب من الجليد يبلغ عشرة جرامات خلال يوم حار. سيغير المكعب الجليدي حالاته من الحالة الصلبة إلى السائل ويصبح أخيرًا بخار. ستبقى كتلة الحاوية التي تمسك المكعب الجليدي ثابتة ، ولن تتغير كتلة الماء في هذا النظام حتى بعد تبخرها تمامًا.
