質量保存法則
ここでの基本原則は、質量の保存法則です。この法律では、閉じたシステムでは、化学反応前の反応物の総質量は、反応後の製品の総質量に等しくなければならないと述べています。
鉄と酸素は反応して錆を形成します
* 反応物:
*鉄(fe)
*酸素(o 2 ))
* 製品:
*錆(酸化鉄、fe 2 o 3 ))
質量比較
鉄が錆びると、空気から酸素と反応します。 鉄原子は酸素原子と結合して酸化鉄(錆)を形成します。
* 反応前の鉄と酸素の質量は、形成された錆の質量に等しくなります。
キーポイント: 化学組成は劇的に変化しますが(鉄は錆に変わります)、物質の総量は同じままです。
錆が重いように見える理由
* ボリュームの変更: さびは元の鉄よりも多くの量を占めます。これにより、錆が重いように見えるようになりますが、同じ質量がより大きな空間に広がっているということです。
* 水の取り込み: 錆の形成にはしばしば水が含まれます(H 2 o)。この水は錆の構造に組み込まれ、重量の明らかな増加にさらに寄与します。
要約
反応する前の鉄と酸素の総質量は、形成された錆(酸化鉄)の総質量(酸化鉄)に等しくなります。 体積と水分量の増加のために錆が重いように見えるかもしれませんが、総質量は質量の保存法則に応じて一定のままです。