La legge di conservazione della massa è il principio che afferma che né la trasformazione fisica né le reazioni chimiche creano o distruggono la massa in un sistema isolato. Secondo questo principio, i reagenti e i prodotti in una reazione chimica devono avere una massa uguale. Pertanto, la somma delle masse di cera e ossigeno (reagenti) in una reazione chimica deve essere uguale alla quantità delle masse di ossido di carbonio (IV) e acqua (prodotti). La legge sulla conservazione della massa è essenziale nei calcoli che implicano la determinazione di masse sconosciute di reagenti e prodotti in una determinata reazione chimica.
Storia della legge di conservazione della messa
La legge di conservazione della messa ha avuto origine dalla proposta di un greco antico che la quantità totale di materia nell'universo non cambia. In 1789, Antoine Lavoisier ha definito la legge della conservazione della massa come il principio vitale della fisica. In seguito Einstein modificò questa legge includendo l'energia nella sua descrizione. Secondo Einstein, la legge è diventata la legge di conservazione dell'energia di massa, che afferma che la massa totale e l'energia non cambiano in nessun dato sistema. Da questo principio, energia e massa possono essere convertiti da uno all'altro. Tuttavia, poiché il consumo di energia o la produzione di reazioni chimiche comuni rappresentano una quantità trascurabile di massa, la legge sulla conservazione della massa è ancora un concetto fondamentale in chimica.
Reazioni chimiche e legge di conservazione della massa
La legge di conservazione della massa fornisce la visualizzazione che le reazioni chimiche implicano la riorganizzazione degli atomi e dei legami dei reagenti a differenti disposizioni nei prodotti. Pertanto, il numero di atomi nel processo non cambia. Inoltre, gli atomi di una determinata materia sono identici; quindi, riorganizzarli non altererebbe la massa della materia. La visualizzazione è un'assunzione essenziale nella rappresentazione delle reazioni chimiche mediante equazioni chimiche bilanciate.
In queste equazioni, gli elementi coinvolti nella reazione hanno un numero uguale di moli sul lato sinistro e sul lato destro dell'equazione. Pertanto, si sarebbe in grado di determinare la quantità di qualsiasi sostanza necessaria per produrre una quantità specificata di un prodotto. Inoltre, la legge di conservazione della massa è essenziale per determinare le masse di gas nelle reazioni chimiche poiché non possono essere misurate nella maggior parte dei casi. Pertanto, in una reazione che coinvolge solidi, liquidi o gas come prodotti o reagenti, conoscere le masse di solido e liquido aiuta a determinare la massa di gas poiché la massa rimanente è appena assegnata ad essa.
Un esempio di vita reale
Uno scenario tipico che prevede l'uso della legge di conservazione della messa si sta sciogliendo di un cubetto di ghiaccio di dieci grammi durante una giornata calda. Il cubetto di ghiaccio cambierebbe i suoi stati da solido a liquido e infine diventerebbe vapore. La massa del contenitore che conteneva il cubetto di ghiaccio rimarrebbe costante, e la massa dell'acqua in quel sistema non cambierebbe anche dopo che si è completamente vaporizzata.
