その理由は次のとおりです。
* 質量保存法則: この基本法は、通常の化学反応では問題を作成または破壊することはできないと述べています。言い換えれば、反応物の総質量(出発材料)は、生成物の総質量(形成された物質)に等しくなければなりません。
* バランス方程式: 化学式のバランスをとると、反応物側(左)の各元素の原子の数が、製品側のその要素の原子の数に等しくなることが保証されます(右)。これは、反応の前後に質量の平等を維持し、質量の保存法則を果たします。
例:
水素ガス(H₂)と酸素ガス(O₂)と水を形成する反応を考えてみましょう(H₂O):
不均衡: h₂ +o₂→h₂o
* 反応物側: 2つの水素原子、2つの酸素原子
* 製品側: 2水素原子、1酸素原子
この方程式は、酸素原子の数が両側で等しくないため、不均衡です。
バランス: 2h₂ +o₂→2h₂o
* 反応物側: 4つの水素原子、2つの酸素原子
* 製品側: 4つの水素原子、2つの酸素原子
これで、方程式はバランスが取れており、各タイプの原子の同じ数が両側に存在することを示しています。これは、質量が反応中に保存されていることを示しています。