これがどのように機能しますか:
* 方程式のバランス: バランスの取れた化学式は、方程式の両側に各要素の原子数と同じ数を持っています。これは、係数(化学式の前に数値)を配置して、反応に関与する分子の数を調整することによって達成されます。
* 原子は保存されています: 原子を化学反応で作成または破壊することはできないため(再配置のみ)、バランスの取れた方程式は、各元素の原子の総数が反応の前後に同じであることを保証します。
* 質量は原子に比例します: 原子の質量は一定であるため、反応物の質量は生成物の質量に等しくなければなりません。これは、反応物内の原子の総質量が生成物の原子の総質量に等しいためです。
例:
メタン(CH4)の酸素(O2)との燃焼を考えて、二酸化炭素(CO2)と水(H2O)を形成します。
CH4 + 2O2→CO2 + 2H2O
* 反応物: 1炭素原子、4つの水素原子、および4つの酸素原子。
* 製品: 1炭素原子、4つの水素原子、および4つの酸素原子。
各要素の原子の数が両側で同じであるため、方程式はバランスが取れています。 原子の数は保存されているため、反応物の総質量(メタンと酸素)は、製品の総質量(二酸化炭素と水)に等しくなければなりません。
結論:
化学式のバランスをとることにより、各要素の原子数が保存されていることを確認します。原子には一定の質量があるため、これは反応物の総質量が生成物の総質量に等しくなければならないことを直接意味し、したがって化学反応における質量の保存を示しています。