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なぜ保全質量の法則が双方の化学式のバランスをとることを要求するのですか?

質量の保存の法則は、閉じたシステムでは、化学反応前の反応物の総質量は、反応後の生成物の総質量に等しくなければならないと述べています。これは、化学反応中に原子が作成または破壊されないことを意味し、単に再配置されています。

化学式のバランスがこれにどのように結びつくかは次のとおりです。

* 原子を表す: 方程式の各化学式は、各要素の特定の数の原子を表します。たとえば、H₂Oは2つの水素原子と1つの酸素原子を表します。

* 平等のバランス: 方程式のバランスをとると、係数(各式の前の数値)を調整して、各タイプの原子の数が方程式の両側に現れるようにすることを意味します。

* 行動中の保全: 方程式のバランスをとることにより、反応の前後に各タイプの原子が同じ数が存在するようにします。これは、質量の保存の法則を直接反映しています。原子は失われたり、獲得したりすることはなく、再配置されています。

例:

メタンの燃焼に対する不均衡な反応は次のとおりです。

ch₄ +o₂→co₂ +h₂o

各要素の原子の数が両側で等しくないことに注意してください。

*炭素(c):左側に1、右に1(バランス)

*水素(H):左側に4、右に2(バランスが取れていない)

*酸素(O):左側に2、右に3(バランスが取れていない)

これのバランスをとるために、係数を追加します。

ch₄ +2o₂→co₂ +2h₂o

今、原子はバランスが取れています:

*炭素(c):左側に1、右に1

*水素(H):左側に4、右側に4

*酸素(O):左側に4、右側に4

このバランスの取れた方程式は、反応物の総質量(メタンと酸素)が製品の総質量(二酸化炭素と水)に等しいことを示しています。

要約すると、化学式のバランスをとることで、質量の保存法則が、反応の前後に各タイプの原子の数が存在することを保証することにより支持されることが保証されます。これは、原子が化学変化中に作成も破壊されないことを意味します。

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