Ποιος είναι ο νόμος της διατήρησης της ύλης;
Ο νόμος της διατήρησης της ύλης είναι αυτός που υποστηρίζει ότι, σε ένα κλειστό σύστημα, η ποσότητα της ύλης που συμμετέχει σε μια χημική αντίδραση είναι σταθερή.
Κατανοούμε ένα κλειστό σύστημα ως ένα περιβάλλον που απομονώνει τα εξαρτήματα που εμπλέκονται στην αντίδραση από το εξωτερικό, όπως ένα σφραγισμένο δοχείο.
Όταν ο μετασχηματισμός πραγματοποιείται μέσω φυσικής διαδικασίας, δεν παρατηρείται αλλοίωση στις μάζες.
Με άλλα λόγια, εάν γεμίσουμε ένα δοχείο με νερό και το παγώσουμε, η ποσότητα του νερού δεν αυξάνεται ή μειώνεται, αλλάζει μόνο την κατάστασή του από υγρό σε στερεό.
Η διαδικασία δεν μεταβάλλει τη μάζα των στοιχείων που συμμετέχουν στην αντίδραση, προκαλεί μόνο μια νέα οργάνωση στη δομή της. Θα έχουμε την ίδια ποσότητα ύλης στην αρχή και στο τέλος αυτής της αντίδρασης.
Η δήλωση που περιγράφει καλύτερα τι διατυπώνει αυτός ο νόμος είναι:
"Στη φύση τίποτα δεν δημιουργείται ή καταστρέφεται, όλα μεταμορφώνονται" (A. Lavoisier, 1785)
Ο νόμος της διατήρησης της ύλης αναπτύχθηκε τον 18ο αιώνα χάρη σε δύο επιστήμονες, τον Μιχαήλ Λομονόσοφ και τον Αντουάν Λαβοϊσέρ, οι οποίοι κατέληξαν σε παρόμοια συμπεράσματα παράλληλα.
Πολλά γεγονότα της καθημερινότητας μας δείχνουν τι υποστηρίζει αυτή τη βασική αρχή της χημείας.
Παραδείγματα του νόμου της διατήρησης της ύλης
Ακολουθούν ορισμένες καταστάσεις που επιβεβαιώνουν αυτόν τον νόμο:
Η αποσύνθεση του καρπού
Η μείωση του μεγέθους του φαγητού καθώς υποβαθμίζεται είναι αξιοσημείωτη. Αυτό το θέμα μετατρέπεται σε αέρια που απελευθερώνονται στο περιβάλλον.
Λιώστε πάγο
Αφήνοντας ένα ποτήρι με πάγο σε θερμοκρασία δωματίου λιώνει τον πάγο. Η ποσότητα της ουσίας που παραμένει στο δοχείο είναι η ίδια, αλλά μόνο η κατάστασή της αλλάζει.
Βράζω νερό
Το βρασμό του νερού χρησιμεύει επίσης ως παράδειγμα, καθώς όταν βράζει, το νερό καταναλώνεται και μετατρέπεται σε ατμό, ο οποίος παραμένει στο περιβάλλον.
Σκουριασμένα αντικείμενα
Μεταλλικά αντικείμενα, συνήθως σίδηρος, σκουριά λόγω έκθεσης σε οξυγόνο. Το οξυγόνο αντιδρά με το μέταλλο, δημιουργώντας ένα στρώμα οξειδίου στην επιφάνειά του.
Σχηματισμός ενώσεων
Στο σχηματισμό νερού, δύο μόρια υδρογόνου (2Η2) αντιδρά με ένα μόριο οξυγόνου (O2) δημιουργώντας δύο μόρια νερού (2Η2Ή). Όπως βλέπουμε στην εικόνα, ο συνολικός αριθμός ατόμων μεταξύ αντιδραστηρίων και προϊόντων δεν ποικίλλει, υπάρχουν τέσσερα άτομα υδρογόνου και δύο άτομα οξυγόνου σε κάθε πλευρά της αντίδρασης.
Ανακάλυψη του νόμου της διατήρησης της ύλης
Η ανακάλυψη αυτού του νόμου λαμβάνει χώρα τον 18ο αιώνα λόγω της υπάρχουσας ανησυχίας στην επιστημονική κοινότητα για την απώλεια της ύλης σε ορισμένες διαδικασίες όπως η καύση.
Το 1748 ο Μιχαήλ Λομονόσοφ, ένας εξαιρετικός μελετητής σε διαφορετικές τέχνες και επιστήμες, έκανε την πρώτη διατύπωση αυτού του νόμου.
"Σε μια χημική αντίδραση, η ύλη διατηρείται, η αρχική μάζα είναι ίση με την προκύπτουσα μάζα" (Μ. Λομονόσοφ, 1748)
Χρόνια αργότερα, το 1785, ο Antoine Lavoisier, Γάλλος δικηγόρος, οικονομολόγος και επιστήμονας, αναδιατύπωσε τον νόμο, προσθέτοντας νέες αποχρώσεις.
"Τα στοιχεία που συμμετέχουν σε μια χημική αντίδραση διατηρούν το καθένα τη δική τους μάζα μετά την αντίδραση" (A. Lavoisier, 1785)
Για το λόγο αυτό, ο νόμος της διατήρησης της ύλης είναι επίσης γνωστός ως νόμος Lomonosov-Lavoisier.
Και οι δύο επιστήμονες χρησιμοποίησαν, για πρώτη φορά, μεθόδους μέτρησης και ζύγισης με ακρίβεια, κάτι που ήταν σημαντική πρόοδος για τη χημεία και συνέβαλε στην ανακάλυψη των θεμελιωδών νόμων της.
