Missa säilitamise seaduse mõistmine

17. sajandi alguses avaldas Venemaalt pärit teadlane Mihhail Lomonosov oma järeldused massi säilitamise kohta. Seejärel kordas 1789. aastal Prantsuse keemik Antoune Laurent Lavoisier teooriat ja õnnestus see sõnastada. Sel põhjusel on massi jäävuse seadus tuntud ka kui Lomonosovi-Lavoisieri seadus.

Massi jäävuse seadust kasutatakse laialdaselt sellistes valdkondades nagu keemia, keemiatehnika, mehaanika ja vedelike dünaamika. Mõnes mõttes on see seadus seadus, mis ütleb, et suletud süsteemi mass on konstantne, isegi kui süsteemis toimuvad erinevad protsessid (suletud süsteemis on aine mass enne ja pärast reaktsiooni sama (konstantne).

Massi säilitamise seaduse väljendamiseks tavaliselt kasutatav väide on see, et mass võib muuta kuju, kuid seda ei saa luua ega hävitada. Nii et igas keemilises reaktsioonis on reaktiivide kogumass võrdne toodete kogumassiga.

Varem oli Maa atmosfääri ujuva jõu (ujuvuse) tõttu raske mõista massi säilimist. Kui sellest jõust aru saadi, sai massi jäävuse seadus oluliseks võtmeks alkeemia muundamisel tänapäevaseks keemiaks.

Kui teadlased said aru, et mõõtmisel ei kao ühendeid kunagi, hakkasid nad läbi viima kvantitatiivseid ühendite muundumiste uuringuid. See uuring viis ideeni, et kõik keemilised protsessid ja muundumised toimuvad iga elemendi kindlas massis.

(Loe ka: Hessi pideva kuumuse lisamise seaduse mõistmine)

Oma uurimistöös viis Antoine Laurent Laovoisler läbi mitme aine põlemisprotsessi. Katse käigus täheldati elavhõbeda (hõbevalge vedel metall) ja hapniku vahelises reaktsioonis punase elavhõbeda oksiidi moodustumist.

Elavhõbeda oksiidi uuesti kuumutamisel laguneb ühend, saades sama koguse vedelat elavhõbedat ja hapnikugaasi kui varem. Nii et käivitati massi jäävuse seadus, mis ütleb, et ainete kogu mass enne reageerimist on reaktsiooni tulemusena võrdne ainete kogu massiga.

Seega, kui keemilises reaktsioonis rakendatakse massi jäävuse seadust, tähendab see, et keemilises reaktsioonis peab sarnaste ainete arv olema sama. Seega on aine mass vasakul küljel ja aine mass paremal küljel sama. Nii et seda reaktsiooni saab illustreerida järgmiselt:

C + O2 = CO2

12 g 32 g 44 kg

Reagentide kogumass = 12 grammi + 32 grammi = 44 grammi

Reagentide kogu mass = toodete kogu mass