Jaký je zákon zachování hmoty?
Zákon zachování hmoty je ten, který tvrdí, že v uzavřeném systému je množství hmoty, které se účastní chemické reakce, konstantní.
Uzavřený systém chápeme jako prostředí, které izoluje komponenty zapojené do reakce zvenčí, například uzavřenou nádobu.
Když se transformace provádí fyzickým procesem, není pozorována žádná změna v masách.
Jinými slovy, pokud naplníme nádobu vodou a zmrazíme ji, množství vody se nezvyšuje ani nesnižuje, pouze mění její stav z kapalného na pevný.
Tento proces nemění množství prvků, které se účastní reakce, pouze způsobí novou organizaci v její struktuře. Na začátku a na konci této reakce budeme mít stejné množství hmoty.
Prohlášení, které nejlépe popisuje, co tento zákon předpokládá, je:
„V přírodě není nic stvořeno ani zničeno, všechno je transformováno“ (A. Lavoisier, 1785)
Zákon zachování hmoty byl vyvinut v 18. století díky dvěma vědcům, Michailovi Lomonosovovi a Antoinovi Lavoisierovi, kteří k podobným závěrům dospěli souběžně.
Četná fakta o naší každodennosti ukazují, co udržuje tento základní princip chemie.
Příklady zákona zachování hmoty
Zde je několik situací, které tento zákon potvrzují:
Rozklad ovoce
Snížení velikosti rozloženého jídla je pozoruhodné. Tato hmota se přeměňuje na plyny, které se uvolňují do životního prostředí.
Tát led
Ponecháním sklenice s ledem při pokojové teplotě se led roztaví. Množství látky, které v nádobě zůstane, je stejné, změní se pouze její stav.
Vařte vodu
Vaření vody slouží také jako příklad, protože při varu se voda spotřebovává a přeměňuje na páru, která zůstává v životním prostředí.
Rezavé předměty
Kovové předměty, obvykle železo, rezují v důsledku působení kyslíku. Kyslík reaguje s kovem a vytváří na jeho povrchu vrstvu oxidu.
Tvorba sloučeniny
Při tvorbě vody, dvě molekuly vodíku (2 H2) reagují s molekulou kyslíku (O2) vedoucí ke vzniku dvou molekul vody (2H2NEBO). Jak vidíme na obrázku, celkový počet atomů mezi reaktanty a produkty se nemění, na každé straně reakce jsou čtyři atomy vodíku a dva atomy kyslíku.
Objev zákona zachování hmoty
K objevu tohoto zákona došlo v 18. století kvůli existující obavě vědecké komunity o ztrátu hmoty při určitých procesech, jako je spalování.
V roce 1748 provedl Michail Lomonosov, vynikající vědec v různých uměních a vědách, první formulaci tohoto zákona.
„Při chemické reakci je hmota konzervována, počáteční hmotnost se rovná výsledné hmotnosti“ (M. Lomonosov, 1748)
O několik let později, v roce 1785, Antoine Lavoisier, francouzský právník, ekonom a vědec, přeformuloval zákon a přidal nové nuance.
„Každý z prvků, které se účastní chemické reakce, si po reakci zachovává svoji vlastní hmotnost.“ (A. Lavoisier, 1785)
Z tohoto důvodu je zákon zachování hmoty známý také jako zákon Lomonosov-Lavoisier.
Oba vědci poprvé použili metody přesného měření a vážení, což byl důležitý pokrok pro chemii a přispěl k objevení jejích základních zákonů.
