|
|
|
Глава 2. Химические реакции. Законы сохранения массы и энергии
§ 18. Законы сохранения массы и энергии
Что происходит с веществами в химических реакциях? Что вам известно из курса физики о переходе одного вида энергии в другой? В химических реакциях происходит превращение одних веществ в другие, при этом исходные вещества и продукты реакции состоят из атомов одних и тех же химических элементов. В процессе химической реакии число атомов исходных веществ сохраняется, происходит лишь их перегруппировка, ведущая к образованию новых веществ (продуктов реакции). Сумма атомов веществ, вступивших в химическую реакцию, равна сумме атомов, получившихся в результате реакции.
Этот закон носит название закон сохранения массы веществ. Проблема. Почему в химических реакциях массы исходных веществ и продуктов равны? Как это объяснить? Идея сохранения массы веществ при химических реакциях возникала в работах разных учёных. Большое значение для открытия закона имели экспериментальные исследования Р. Бойля и М.В. Ломоносова. М.В. Ломоносов прокаливал металлы в запаянном сосуде — реторте (рис. 32) и обнаружил, что вес веществ до и после реакции остался неизменным. Р. Бойль проводил прокаливание металлов в реторте с открытым горлом. Вы знаете, что воздух состоит в основном из кислорода, азота, аргона (инертного газа). В результате реакции «прокаливания железа» образовались новые вещества: железная окалина (соединение железа с кислородом воздуха) и «остаток воздуха», заключённого в реторте, но уже без кислорода.
Проблема. Перед прокаливанием запаянная реторта с железом была взвешена. После нагревания сосуд был открыт и вновь взвешен. Почему его масса увеличилась? Приведите ваши объяснения и доказательства. Закон сохранения массы веществ проявляется во всех химических реакциях и всегда может быть подтверждён экспериментально. Например, при горении свечи кажется, что масса веществ убывает (рис. 33), однако если произвести поглощение продуктов реакции горения и взвесить их вместе с огарком свечи, то масса веществ получится такой же, как и до начала реакции.
|
|
|