Вопрос 2:Закон сохранения массы и энергии. Закон постоянства состава

Закон сохранения массы и энергии

Закон сохранения массы (VIII века, М.В. Ломоносов): масса в-в, вступивших в реакцию равна массе в-в, получившихся в результате реакции.

H₂SO₄ + 2KOH = K₂SO₄ + 2HOH +Q

Закон сохранения массы является частным случаем общего закона природы - закона сохранения энергии, который утверждает, что энергия изолированной системы постоянна. Энергия - это мера движения и взаимодействия различных видов материи. При любых процессах в изолированной системе энергия не производится и не уничтожается, она может только переходить из одной формы в другую.

Одной из форм энергии является энергия покоя, которая связана с массой соотношением Эйнштейна

Е= m•с²,

где с - скорость света в вакууме (с = 3•10⁸ м/с). Это соотношение показывает, что масса может переходить в энергию и наоборот.

В химических реакциях изменение массы, вызванное выделением или поглощением энергия, очень мало. Тепловой эффект химической реакции по порядку величины равен 100 кДж/моль. Масса изменяется:

∆m = ∆E/с² = 10⁵ / (3•10⁸)² ~ 10^-12 кг/моль = 10^-9г/моль.

Закон сохранения масса не является теоретически строгим, хотя он вполне приемлем для химических реакций, в которых выделяется/поглощается количество энергии, поэтому изменение массы неизмеримо мало.

В природе действует единый закон сохранения массы и энергии.

Закон постоянства состава

Открыл Пруст в 1901г.: всякое химически чистое в-во имеет строго определенный, постоянный качественный и количественный состав, независимо от способа получения.

С + О₂ = СО₂

CaCO₃ (t) = CaO + CO₂

CaCO₃ +2HCl (t) = CaCl₂ + HOH + CO₂

2NaHCO₃ (t) = Na₂CO₃ + HOH + CO₂

Na₂CO₃ + HOH – стиральная сода

NaHCO₃ + CH₃COOH = CH₃COONа + CO₂ + HOH

Вещества, подчиняющиеся ЗПС – дальтониды (газообразные и жидкие). Вещества, не подчиняющиеся ЗПС – бертоллиды (кристаллические). Они имеют разный количественный состава в зависимости от способа получения(TiO_1,2, TiO_0,8). Разный количественный состав объясняется дефектами кристаллической решетки, возникающими при ее образовании.