質量保存法則:
* 反応物と製品: この方程式は、2つの水素(H₂)の分子が1つの酸素(O₂)と反応して、2つの水分分子(H₂O)を生成することを示しています。
* 等量: 反応物の総質量(2H₂ +o₂)は、製品の総質量(2H₂O)に等しくなります。これは、原子が単に再配置され、作成または破壊されないためです。
それを分解しましょう:
* 反応物:
*2H₂:2 x(2水素原子=4水素原子)
*o₂:2酸素原子
* 製品:
*2H₂O:2 x(2水素原子 + 1酸素原子=4水素原子 + 2酸素原子)
ご覧のとおり、反応物側の各タイプの原子の数は、製品側の各タイプの原子の数に等しくなります。これは、総質量が保存されていることを意味します。
エネルギー保全法:
* エネルギーは、作成または破壊されない、に伝達されます 化学反応はエネルギー(発熱)を放出しますが、システム内のエネルギーの総量は一定のままです。
* エネルギーの変化: 放出されるエネルギーは、反応物と生成物の間の結合エネルギーの違いによるものです。製品分子(水)の結合は、反応物分子(水素と酸素)の結合よりも強いです。これは、反応が発生したときにエネルギーが放出されることを意味します。
キーポイント: 化学式はエネルギーの放出を示していませんが、エネルギーがプロセス全体で保存されていることを理解することが重要です。
要約: 方程式2H₂ +O₂→2H₂Oは、原子の数と種類が方程式の両側で同じままであるため、質量の保存を示しています。また、エネルギーが反応中に放出されている間、システム内のエネルギーの総量が一定のままであるため、エネルギーの保存も実証しています。