Gesetz der Erhaltung der Masse
Nach diesem Gesetz bleibt bei jeder physikalischen oder chemischen Veränderung die Gesamtmasse der Produkte gleich der Gesamtmasse der Edukte.
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Eine andere Formulierung lautet: „Bei einer chemischen Reaktion wird Materie weder erzeugt noch zerstört.“ Das Gesetz der Massenerhaltung wird auch als „Gesetz der Unzerstörbarkeit der Materie“ bezeichnet.
Beispiel \(\PageIndex{1}\)
Wenn beim Erhitzen von 10 g \(\ce{CaCO3}\) 4.4 g \(\ce{CO2}\) und 5,6 g \(\ce{CaO}\), zeigen Sie, dass diese Beobachtungen mit dem Massenerhaltungssatz übereinstimmen.
Eine Probe von Calciumcarbonat (CaCO3). (Public Domain; Walkerma).
Lösung
- Masse der Reaktanten, \(\ce{CaCO3}\) : \(10 \,g\)
- Masse der Produkte, \(\ce{CO2}\) und \(\ce{CaO}\): \(4,4 \,g+ 5,6\, g = 10\, g\).
Da die Masse der Reaktanten = die Masse der Produkte ist, stimmen die Beobachtungen mit dem Massenerhaltungssatz überein.
Was bedeutet das für die Chemie? Bei jeder chemischen Veränderung verwandeln sich ein oder mehrere Ausgangsstoffe in einen anderen Stoff oder andere Stoffe. Sowohl der Ausgangsstoff als auch der Endstoff bestehen aus Atomen, denn alle Materie besteht aus Atomen. Nach dem Gesetz der Erhaltung der Materie wird Materie weder geschaffen noch zerstört, so dass nach der chemischen Veränderung die gleiche Anzahl und Art von Atomen vorhanden sein muss wie vor der chemischen Veränderung.
Es mag den Anschein haben, dass das Verbrennen Materie zerstört, aber nach einem Lagerfeuer ist immer noch die gleiche Menge oder Masse an Materie vorhanden wie vorher. Abbildung 5.1.1 zeigt, dass sich Holz bei der Verbrennung mit Sauerstoff verbindet und sich nicht nur in Asche, sondern auch in Kohlendioxid und Wasserdampf verwandelt. Die Gase entschweben in die Luft, zurück bleibt nur die Asche. Angenommen, wir hätten die Masse des Holzes vor der Verbrennung und die Masse der Asche nach der Verbrennung gemessen. Nehmen wir außerdem an, wir hätten den vom Feuer verbrauchten Sauerstoff und die vom Feuer erzeugten Gase messen können. Was würden wir finden? Die Gesamtmasse der Materie nach dem Feuer wäre die gleiche wie die Gesamtmasse der Materie vor dem Feuer.
Übung \(\PageIndex{1}\)
- Was ist der Erhaltungssatz der Materie?
- Wie gilt der Erhaltungssatz der Materie in der Chemie?
Antwort a:
Der Satz von der Erhaltung der Materie besagt, dass in jedem gegebenen System, das für den Transfer von Materie geschlossen ist, die Menge der Materie im System konstant bleibt
Antwort b:
Der Satz von der Erhaltung der Materie besagt, dass bei chemischen Reaktionen die Gesamtmasse der Produkte gleich der Gesamtmasse der Reaktanten sein muss.