Prawo zachowania masy – test i pytania, chemia klasa 7
Prawo zachowania masy to jedno z fundamentalnych praw chemii, mówiące, że masa substancji nie zmienia się w trakcie reakcji. W tej lekcji poznasz historię odkrycia tego prawa oraz nauczysz się stosować je do prostych obliczeń.
Najważniejsze w 30 sekund
- Prawo zachowania masy sformułowali niezależnie Michaił Łomonosow i Antoine Lavoisier.
- Masa substratów równa się masie produktów reakcji chemicznej.
- Prawo obowiązuje w układzie zamkniętym, bez wymiany materii z otoczeniem.
- Antoine Lavoisier potwierdził prawo eksperymentalnie w XVIII wieku.
Test: Prawo zachowania masy – 10 pytań
Kto sformułował prawo zachowania masy w 1748 roku?
- A) Antoine Lavoisier
- B) Michaił Łomonosow
- C) Dmitrij Mendelejew
- D) John Dalton
Kto potwierdził prawo zachowania masy eksperymentalnie w XVIII wieku we Francji?
- A) Antoine Lavoisier
- B) Michaił Łomonosow
- C) Marie Curie
- D) Robert Boyle
Co mówi prawo zachowania masy?
- A) Masa substratów jest większa niż produktów
- B) Masa substratów równa się masie produktów
- C) Masa zależy od temperatury reakcji
- D) Masa produktów zawsze maleje
W jakim układzie obowiązuje prawo zachowania masy?
- A) Otwartym
- B) Zamkniętym
- C) Izolowanym termicznie
- D) Dowolnym
Co obaliły eksperymenty Lavoisiera?
- A) Teorię atomową
- B) Teorię flogistonu
- C) Prawo okresowości
- D) Teorię kwantową
Dlaczego masa jest zachowana w reakcji chemicznej?
- A) Bo atomy nie znikają ani nie powstają
- B) Bo energia zamienia się w masę
- C) Bo liczba cząsteczek zawsze rośnie
- D) Bo temperatura się nie zmienia
12 g węgla reaguje z 32 g tlenu. Ile powstanie dwutlenku węgla?
- A) 20 g
- B) 32 g
- C) 44 g
- D) 56 g
Co jest niezbędne do zweryfikowania prawa zachowania masy w laboratorium?
- A) Termometr
- B) Waga
- C) Mikroskop
- D) Spektrometr
Jakie narzędzie badawcze szczególnie wykorzystywał Lavoisier?
- A) Mikroskop
- B) Wagę
- C) Teleskop
- D) Barometr
Co się stanie z masą układu w otwartym naczyniu, jeśli podczas reakcji ulatnia się z niego gazowy produkt?
- A) Pozostanie taka sama
- B) Zmniejszy się
- C) Zwiększy się
- D) Będzie równa masie substratów
Treść i historia prawa zachowania masy
Prawo zachowania masy głosi, że w zamkniętym układzie reagującym suma mas substratów biorących udział w reakcji chemicznej jest zawsze równa sumie mas produktów, które w jej wyniku powstają. Oznacza to, że podczas reakcji chemicznej masa się nie zwiększa ani nie zmniejsza, a jedynie zmienia się forma, w jakiej atomy są ze sobą połączone.
Prawo to zostało sformułowane w 1748 roku przez rosyjskiego uczonego Michaiła Łomonosowa, który przeprowadził eksperymenty z ogrzewaniem metali w zamkniętych naczyniach. Niezależnie od niego, francuski chemik Antoine Lavoisier potwierdził to prawo doświadczalnie w latach siedemdziesiątych XVIII wieku, dokładnie ważąc substraty i produkty wielu reakcji chemicznych.
Lavoisier jest uznawany za jednego z twórców nowoczesnej chemii, ponieważ jako pierwszy systematycznie stosował wagę do badania reakcji chemicznych, obalając wcześniejsze teorie, takie jak teoria flogistonu. Jego precyzyjne eksperymenty z tlenkiem rtęci i spalaniem substancji dostarczyły mocnych dowodów na słuszność prawa zachowania masy.
Wyjaśnienie prawa na poziomie atomowym
Na poziomie atomowym prawo zachowania masy wynika z faktu, że podczas reakcji chemicznej atomy nie znikają, nie powstają z niczego ani nie zamieniają się w atomy innych pierwiastków. Reakcja chemiczna polega jedynie na przegrupowaniu atomów i zmianie wiązań między nimi, dlatego całkowita liczba i rodzaj atomów pozostają niezmienione.
Ponieważ masa atomu zależy głównie od liczby protonów i neutronów w jądrze, a te nie ulegają zmianie w reakcjach chemicznych, całkowita masa układu musi pozostać stała. Z tego powodu suma mas wszystkich substratów musi być równa sumie mas wszystkich produktów powstałych w danej reakcji.
Prawo to jest ściśle powiązane z uzgadnianiem równań reakcji chemicznych, ponieważ poprawnie zbilansowane równanie zapewnia, że liczba atomów każdego pierwiastka, a tym samym całkowita masa, jest zachowana zarówno po stronie substratów, jak i produktów reakcji chemicznej.
Zastosowanie prawa w obliczeniach chemicznych
Prawo zachowania masy jest podstawą do wykonywania obliczeń stechiometrycznych, czyli wyznaczania mas substratów potrzebnych do przeprowadzenia reakcji lub mas produktów, które z niej powstaną. Znając masę jednego reagenta oraz uzgodnione równanie reakcji, można obliczyć masy pozostałych substancji biorących w niej udział.
Przykładowo, jeśli w reakcji spalania węgla w tlenie 12 gramów węgla reaguje z 32 gramami tlenu, to zgodnie z prawem zachowania masy powstanie dokładnie 44 gramy dwutlenku węgla, ponieważ suma mas substratów musi być równa masie produktu tej reakcji chemicznej.
Prawo zachowania masy jest także podstawą wielu doświadczeń laboratoryjnych, w których uczniowie ważą naczynia przed i po reakcji, aby sprawdzić, czy masa układu pozostała stała. W przypadku reakcji z udziałem gazów trzeba pamiętać o konieczności przeprowadzenia doświadczenia w zamkniętym naczyniu, aby uwzględnić masę gazu, który mógłby inaczej ulotnić się do otoczenia.
Co trzeba umieć
- Sformułować treść prawa zachowania masy
- Podać nazwiska uczonych związanych z odkryciem prawa
- Wyjaśnić prawo na poziomie budowy atomu
- Zastosować prawo do prostych obliczeń chemicznych
- Wskazać warunki, w jakich prawo obowiązuje
Typowe błędy
- Zapominanie, że prawo dotyczy układu zamkniętego
- Mylenie nazwisk Łomonosowa i Lavoisiera z innymi uczonymi
- Pomijanie masy gazowych produktów reakcji w obliczeniach
- Błędne zakładanie, że masa produktów może być inna niż masa substratów
Krótkie pytania i odpowiedzi
Jak nazywa się prawo mówiące, że masa substratów równa się masie produktów?
Jest to prawo zachowania masy.
Kiedy Łomonosow sformułował prawo zachowania masy?
W 1748 roku.
Jaką teorię obaliły eksperymenty Lavoisiera?
Teorię flogistonu, która błędnie tłumaczyła proces spalania.
Dlaczego eksperymenty chemiczne z udziałem gazów powinny być przeprowadzane w zamkniętym naczyniu?
Aby uwzględnić masę gazowych produktów, które inaczej uleciałyby do otoczenia, co fałszowałoby wynik ważenia.
W czym Antoine Lavoisier był pionierem w chemii?
Był pionierem w stosowaniu precyzyjnych pomiarów wagowych do badania reakcji chemicznych.
Co pozostaje niezmienione podczas reakcji chemicznej na poziomie atomowym?
Całkowita liczba i rodzaj atomów biorących udział w reakcji, a także ich masa.
FAQ
Dlaczego prawo zachowania masy jest tak ważne dla chemii?
Ponieważ stanowi podstawę do uzgadniania równań reakcji, wykonywania obliczeń stechiometrycznych oraz zrozumienia, że materia nie ginie ani nie powstaje z niczego w reakcjach chemicznych.
Czy prawo zachowania masy dotyczy też reakcji jądrowych?
W reakcjach jądrowych obserwuje się tzw. deficyt masy, gdzie niewielka część masy może zamieniać się w energię zgodnie z równaniem Einsteina E=mc², więc w ścisłym ujęciu nie jest w pełni zachowana.
Jak sprawdzić prawo zachowania masy w szkolnym laboratorium?
Można przeprowadzić reakcję w zamkniętym naczyniu (np. kolbie z korkiem) i zważyć cały układ przed reakcją oraz po jej zakończeniu. Masa powinna pozostać stała (z uwzględnieniem precyzji wagi).
Czy Łomonosow i Lavoisier współpracowali ze sobą?
Nie, sformułowali prawo niezależnie od siebie, w różnych krajach i bez wzajemnego kontaktu naukowego.
Stwórz własny test · Zrób fiszki
Poprzednia lekcja: Zapis równań reakcji chemicznych Następna lekcja: Obliczenia stechiometryczne