閉じたシステムでは、化学反応前の反応物の総質量とエネルギーは、反応後の生成物の総質量とエネルギーに等しくなければなりません。
これがどのように機能しますか：
物質の保全：
* 原子は化学反応で作成または破壊されません。 彼らは単に自分自身を異なる組み合わせに再配置します。
* 化学式の反応物側の各タイプの原子の総数は、製品側のそのタイプの原子の総数に等しくなければなりません。 これが化学方程式のバランスをとる理由です。
* 質量は物質の量の尺度です。 原子は保存されているため、反応物の総質量は生成物の総質量に等しくなければなりません。
エネルギーの保全：
* エネルギーはある形式から別の形式に変換できますが、作成または破壊することはできません。
* 化学反応では、エネルギーを放出する（発熱反応）または吸収（吸熱反応）。。 ただし、システムの総エネルギーは一定のままです。
* 化学反応のエネルギー変化は、通常、エンタルピー（ΔH）の観点から表されます。
*負のΔHは発熱反応を示します（エネルギーが放出されます）。
*陽性ΔHは吸熱反応を示します（エネルギーが吸収されます）。
例：
* メタンの燃焼： ch₄ +2o₂→co₂ +2h₂o
*反応物（メタンと酸素）は、生成物（二酸化炭素と水）と同じ数と種類の原子を持っています。
*この反応は、熱と光としてエネルギー（発熱）を放出します。
* 光合成： 6co₂ +6H₂O→C₆H₁₂O₆ +6o₂
*この反応には、二酸化炭素と水をグルコースと酸素に変換するために、日光からのエネルギー（吸熱）が必要です。
重要な注意：
質量とエネルギーの保存の法則は、周囲と物質やエネルギーの交換がない閉じたシステムに適用されます。オープンなシステムでは、物質やエネルギーを失うか、獲得することができるため、法律は厳密に保持されません。
要約すると、化学反応には原子の再配列とエネルギーの変換が含まれますが、閉じたシステムの物質とエネルギーの総量は一定のままです。この基本原則は、化学反応を理解して予測するために不可欠です。
