Γιατί η μάζα διατηρείται σε χημική αντίδραση;
Ακολουθεί μια κατανομή του γιατί συμβαίνει αυτό:
* Τα άτομα δεν δημιουργούνται ή καταστρέφονται: Οι χημικές αντιδράσεις περιλαμβάνουν την αναδιάταξη των ατόμων, όχι τη δημιουργία ή την καταστροφή αυτών. Τα άτομα που υπάρχουν στα αντιδραστήρια συνδέονται απλώς μαζί με διαφορετικούς τρόπους για να σχηματίσουν τα προϊόντα.
* Χημικοί δεσμοί Break and Form: Κατά τη διάρκεια μιας αντίδρασης, οι υπάρχοντες χημικοί δεσμοί εντός των αντιδραστηρίων σπάνε και σχηματίζονται νέοι δεσμοί μεταξύ των ίδιων ατόμων για τη δημιουργία των προϊόντων. Αυτή η αναδιάταξη περιλαμβάνει αλλαγές ενέργειας, αλλά ο συνολικός αριθμός των ατόμων παραμένει ο ίδιος.
* Η μάζα σχετίζεται με άτομα: Δεδομένου ότι ο αριθμός των ατόμων δεν αλλάζει, η συνολική μάζα που σχετίζεται με αυτά τα άτομα παραμένει επίσης σταθερή.
Παράδειγμα:
Εξετάστε την αντίδραση μεταξύ αερίου υδρογόνου (Η2) και αερίου οξυγόνου (O2) για να σχηματίσετε νερό (H2O):
2 H2 + O2 → 2 H2O
* Αντιδραστήρια:4 άτομα υδρογόνου (2 H2) και 2 άτομα οξυγόνου (O2)
* Προϊόντα:4 άτομα υδρογόνου και 2 άτομα οξυγόνου (2 H2O)
Ο συνολικός αριθμός ατόμων υδρογόνου και οξυγόνου είναι ο ίδιος και στις δύο πλευρές της εξίσωσης. Επομένως, η συνολική μάζα των αντιδραστηρίων (υδρογόνο και οξυγόνο) πρέπει να ισούται με τη συνολική μάζα του προϊόντος (νερό).
Εξαιρέσεις:
Ενώ ο νόμος της διατήρησης της μάζας ισχύει για τις περισσότερες χημικές αντιδράσεις, υπάρχουν κάποιες εξαιρέσεις:
* Πυρηνικές αντιδράσεις: Αυτές οι αντιδράσεις περιλαμβάνουν αλλαγές στον πυρήνα των ατόμων, όπου η μάζα μπορεί να μετατραπεί σε ενέργεια (όπως περιγράφεται από τη διάσημη εξίσωση του Αϊνστάιν E =MC²).
* Ανοιχτά συστήματα: Εάν μια αντίδραση λαμβάνει χώρα σε ένα ανοιχτό σύστημα όπου η ύλη μπορεί να χαθεί ή να αποκτηθεί (π.χ., διαφεύγουν τα αέρια), η μάζα μπορεί να μην διατηρηθεί αυστηρά.
Συνοπτικά, Η διατήρηση της μάζας στις χημικές αντιδράσεις είναι μια θεμελιώδη αρχή που βασίζεται στο γεγονός ότι τα άτομα δεν δημιουργούνται ή καταστρέφονται κατά τη διάρκεια αυτών των διαδικασιών. Η μάζα που σχετίζεται με τα άτομα απλώς αναδιαμορφώνεται σε διαφορετικές διαμορφώσεις.
