質量保存法則
この法律は、閉じたシステムでは、化学反応前の反応物の総質量は、反応後の産物の総質量に等しくなければならないと述べています。簡単に言えば、物質は作成または破壊することはできず、変換のみを行います。
化学反応のバランス
化学反応のバランスをとるには、反応物側(出発材料)の各元素の原子の数が、製品側の同じ元素の原子の数(形成された物質)に等しいことを確認することが含まれます。
接続
* 原子は失われたり得られたりしません: バランスのとれた反応により、反応全体に同じタイプと数の原子が存在することが保証されます。これは、質量の保全法則を直接反映しています。
* バランス係数: バランスの取れた化学式の係数は、関連する各反応物と生成物のモル数を表します。これらの係数を調整することにより、各要素の質量が保存されていることを確認します。
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: 2つの水素原子と2つの酸素原子
* 製品: 2つの水素原子と1つの酸素原子
バランス: 2h₂ +o₂→2h₂o
* 反応物: 4つの水素原子と2つの酸素原子
* 製品: 4つの水素原子と2つの酸素原子
方程式のバランスをとることにより、各要素の同じ数の原子が両側に存在し、質量の保存法則を支持するようにします。
本質的に: 化学式のバランスは、質量保存法則の実用的な応用です。それは、私たちの化学反応が、化学変換中に物質が作成も破壊されないという基本原理を反映していることを保証します。