กฎการอนุรักษ์มวลชนคืออะไร?

กฎการอนุรักษ์มวลชนเป็นหลักการที่ระบุว่าการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพหรือปฏิกิริยาทางเคมีไม่ได้สร้างหรือทำลายมวลในระบบที่แยกได้ ตามหลักการนี้สารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์ในปฏิกิริยาเคมีจะต้องมีมวลเท่ากัน ดังนั้นผลรวมของมวลของขี้ผึ้งและออกซิเจน (สารตั้งต้น) ในปฏิกิริยาเคมีจะต้องเท่ากับปริมาณมวลของคาร์บอน (IV) ออกไซด์และน้ำ (ผลิตภัณฑ์) กฎการอนุรักษ์มวลชนเป็นสิ่งจำเป็นในการคำนวณที่เกี่ยวข้องกับการพิจารณามวลชนที่ไม่รู้จักของสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์ในปฏิกิริยาเคมีใดก็ตาม

ประวัติความเป็นมาของกฎการอนุรักษ์ของมวลชน

กฎการอนุรักษ์มวลชนมีต้นกำเนิดมาจากข้อเสนอของชาวกรีกโบราณว่าจำนวนสสารทั้งหมดในเอกภพไม่เปลี่ยนแปลง ในปี ค.ศ. 1789 แอนทอนลาวิเออร์เรียกว่ากฎการอนุรักษ์มวลชนเป็นหลักการสำคัญในวิชาฟิสิกส์ ไอน์สไตน์แก้ไขกฎหมายนี้ในภายหลังโดยรวมพลังงานไว้ในคำอธิบาย จากข้อมูลของ Einstein กฎหมายดังกล่าวได้กลายเป็นกฎการอนุรักษ์พลังงานมวลชนซึ่งระบุว่ามวลและพลังงานทั้งหมดจะไม่เปลี่ยนแปลงในระบบใดก็ตาม จากหลักการนี้พลังงานและมวลสามารถแปลงจากที่หนึ่งไปยังอีก อย่างไรก็ตามเนื่องจากปริมาณการใช้พลังงานหรือการผลิตในปฏิกิริยาเคมีทั่วไปมีจำนวนน้อยมากกฎการอนุรักษ์มวลชนจึงยังคงเป็นแนวคิดพื้นฐานทางเคมี

ปฏิกิริยาเคมีและกฎการอนุรักษ์มวล

กฎการอนุรักษ์ของมวลให้ภาพที่ปฏิกิริยาทางเคมีที่เกี่ยวข้องกับการปรับโครงสร้างของอะตอมและพันธบัตรของสารตั้งต้นในการจัดเรียงที่แตกต่างกันในผลิตภัณฑ์ ดังนั้นจำนวนอะตอมในกระบวนการจึงไม่เปลี่ยนแปลง นอกจากนี้อะตอมของสสารที่ให้มาก็เหมือนกัน ดังนั้นการจัดเรียงใหม่จะไม่เปลี่ยนแปลงมวลของสสาร การสร้างภาพข้อมูลเป็นข้อสมมติฐานสำคัญในการเป็นตัวแทนของปฏิกิริยาเคมีโดยใช้สมการเคมีที่สมดุล

ในสมการเหล่านี้องค์ประกอบที่เกี่ยวข้องในการทำปฏิกิริยามีจำนวนโมลเท่ากันที่ด้านซ้ายมือและด้านขวามือของสมการ ดังนั้นหนึ่งจะสามารถกำหนดปริมาณของสารใด ๆ ที่จำเป็นในการผลิตในปริมาณที่ระบุของผลิตภัณฑ์ นอกจากนี้กฎการอนุรักษ์มวลชนเป็นสิ่งจำเป็นในการกำหนดมวลของก๊าซในปฏิกิริยาเคมีเนื่องจากไม่สามารถวัดได้ในกรณีส่วนใหญ่ ดังนั้นในปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับของแข็งของเหลวหรือก๊าซเป็นผลิตภัณฑ์หรือสารตั้งต้นรู้ว่ามวลของของแข็งและของเหลวช่วยในการกำหนดมวลของก๊าซเนื่องจากมวลที่เหลืออยู่เพิ่งได้รับมอบหมาย

ตัวอย่างชีวิตจริง

สถานการณ์ทั่วไปที่เกี่ยวข้องกับการใช้กฎการอนุรักษ์มวลกำลังละลายก้อนน้ำแข็งสิบกรัมในช่วงวันที่อากาศร้อน ก้อนน้ำแข็งจะเปลี่ยนสถานะจากของแข็งเป็นของเหลวและในที่สุดก็กลายเป็นไอ มวลของภาชนะที่บรรจุก้อนน้ำแข็งจะยังคงที่และมวลของน้ำในระบบนั้นจะไม่เปลี่ยนแปลงแม้หลังจากที่มันระเหยไปหมด