化学式 、バランスの取れた化学方程式としても知られ、化学反応の象徴的な表現です。彼らは化学式を使用して、反応物、生成物、および化学反応に関与する相対的な量を示します。
質量保存の法則は、化学式のバランスをとるの概念に密接に関連しています 、係数を使用して、反応物と生成物の化学量論比を調整して、方程式の両側の総質量が等しくなるようにします。係数は、反応に関与する各物質の分子、モル、または式単位の相対数を表します。
化学式のバランスをとるために、係数は、式の添え字ではなく、化学式の前に配置されます。化学式や添え字を変更せずに係数が追加されます。バランスをとると、反応物の総質量が製品の総質量に等しくなります。
たとえば、メタンの燃焼のための以下の不均衡な化学方程式を考慮してください。
ch₄ +o₂→co₂ +h₂o
この方程式のバランスをとるには、係数を追加して、各要素の原子の数が方程式の両側で等しくなるようにする必要があります。炭素原子のバランスをとることから始めます。左側に1つの炭素原子があり、右側に1つの炭素原子があるため、ch₄とco₂には係数は必要ありません。
次に、水素原子のバランスを取ります。左側に4つの水素原子と右側に2つの水素原子があります。これとのバランスをとるには、H₂O分子の前に2の係数を配置する必要があります。
ch₄ +o₂→co₂ + 2h₂o
これで、酸素原子のバランスを取ります。左側に2つの酸素原子と右側に4つの酸素原子があります。これのバランスをとるには、o₂分子の前に2の係数を配置する必要があります。
ch₄ + 2o₂→co₂ + 2h₂o
これらの係数を追加することにより、反応物の総質量(Ch₄および2o₂)が製品の総質量(CO₂および2H₂O)に等しく、質量の保存法則を満たすことを保証しました。
要約すると、質量保存の法則は、化学反応中の反応物の総質量が製品の総質量に等しくなることを必要とする基本原則です。この概念は、各要素の原子数が両側で等しくなるように係数が調整され、それによって反応の全体的な質量バランスを維持するために係数を調整します。