§ 19. Закон сохранения массы веществ

§ 19. Закон сохранения массы веществ

1. Сформулируйте закон сохранения массы веществ и объясните его с точки зрения атомно-молекулярного учения. Проиллюстрируйте его примерами.

Масса веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе продуктов реакции. Это связано с тем, что в результате химической реакции происходит только перегруппировка атомов.

Примеры: масса сульфида железа будет равна массе массе серы и железа, вступивших в реакцию. Если прокаливать некоторое вещество (железо, магний, фосфор) в закрытой колбе, заполненной воздухом, то масса колбы не измениться. Хотя из вещества образуется оксид.

Я особо выделили слово химическая реакция. Т.к. есть еще ядерные реакции, в которых изменение массы веществ возможно.

2. В реторту насыпали порошок цинка, закрыли газоотводную трубку зажимом, реторту взвесили и содержимое прокалили. Когда реторта остыла, ее вновь взвесили. Изменилась ли ее масса и почему? Затем открыли зажим. Остались ли чашки весов в равновесии и почему?

Реторта была закрыта, поэтому ее масса после прокаливания не изменилась.

После открытия реторты чашки весов вышли из равновесия. В результате прокаливания цинка произошла химическая реакция:

2Zn +O2 = 2 ZnO

в результате которой кислород воздуха перешел в оксид и давление внутри реторты упало (стало ниже атмосферного давления воздуха). Поэтому, при открытии реторты, внутрь устремился воздух.

3. Почему при горении спиртовки масса спирта постоянно уменьшается? Не нарушается ли при этом закон сохранения массы веществ?

При горении спирта образуются газообразные продукты горения, которые улетучиваются. Поэтому никакого нарушения закона сохранения массы веществ нет. Если проводить горение спиртовки в замкнутом сосуде, то мы увидим, что масса сосуда со спиртовкой остается постоянной.

C2H6O + 3O2 = 2CO2↑ + 3H2O↑

4. Какое теоретическое и практическое значение имеет закон сохранения массы веществ? Приведите примеры.

Теоретическое значение: закон способствовал дальнейшему развитию химии как науки.

Практическое значение: позволяет рассчитывать массу продуктов реакции, зная массу исходных веществ. И наоборот, зная массу продукта для получения, можно рассчитать массу исходных веществ. Кроме того, зная соотношения масс исходных веществ и продуктов реакции, можно составлять уравнения химических реакций.

Тестовые задания

Медь соединяется с серой в массовом отношении 2 : 1. Для приготовления 21 г сульфида меди (II) потребуется:
1) Cu — 14 г, S — 7 г;   3) Cu — 7 г, S — 14 г;
2) Cu — 12 г, S — 9 г;   4) Cu — 16 г, S — 5 г;

Из условий задачи нам известно, что масса продукта (сульфида меди) равна 21 г. Согласно закону сохранения массы веществ, масса меди и серы также будет равна 21 г.

m (CuS) = m (Cu) + m (S)

Также нам известно, что меди для реакции требуется в 2 раза больше, чем серы, поэтому:

m (CuS) = 2*m (Cu) + m (S)

Или:

2*m (Cu) + m (S) = 21

Откуда: m (Cu) = 14 г, m (S) = 7 г.

Ответ: 1.

2. При разложении 4,34 г оксида ртути (II) образовалось 4,02 г ртути. Масса выделившегося при этом кислорода равна
1) 0,16 г;   2) 0,32 г;   3) 3,2 г;   4) 1,6 г

Согласно закону сохранения массы веществ, масса оксида ртути равна массе ртути и кислорода:

m (HgO) = m (Hg) + m (O)

Значит:

m (O) = m (HgO) — m (Hg) = 4,34 — 4,02 = 0,32 г

Ответ: 2.