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単語帳
中学3年生 (14-15歳)

質量保存の法則

Law of Conservation of Mass

化学反応では原子が並び替わるだけで新たに生まれたり消えたりしないので、反応前の総質量と反応後の総質量は等しくなります。 レゴで家を作ってから車に組み替えてもブロックの数は変わらないのと同じです。 開いた系で気体が逃げると質量が減って見えますが、その気体を含めれば質量はやはり保存されます。 このページでは天秤の上で反応前後を比べ、質量がどう保たれるかを確かめてみましょう。

化学反応で質量は?
⚖️ 直観 — レゴブロックの組み替え
①レゴで家を作って自動車に組み替えても
②ブロックの数は変わらない
③化学反応も同じ!原子が再配列されるだけで生まれも消えもしない
上皿天秤で確認
なぜ質量が保存される?
🔬 原子数の保存
①化学反応 = 原子の再配列
②新しい原子が生まれたり消えたりしない
③前後で原子の種類と数が同じ
④よって総質量も同じ
総まとめ
質量保存の法則
反応前の総質量 = 反応後の総質量
ラボアジェが精密な実験で証明(1774年)
🎯 試験ポイント
①質量保存 = 反応前後の総質量が同じ
②原因: 原子の種類と数が保存
③開いた系で気体発生時は質量が減って見えるが気体を含めば同じ
④沈殿・燃焼反応とも質量保存
⑤ラボアジェが密閉容器実験で確認
例題と単元テスト
例題 1
密閉容器の中でスチールウール56 gが酸素16 gと完全に反応して酸化鉄になった。生成した酸化鉄の質量はいくらか?
1
質量保存の法則では、反応前の総質量=反応後の総質量である。
2
反応前の総質量 = 56 g + 16 g = 72 g なので、生成した酸化鉄も72 gである。
72 g(56 + 16 = 72、質量保存)
原子は再配列するだけで生成も消滅もしないので、総質量は一定である。
例題 2
開いた容器で木を燃やすと、灰の質量がもとの木より小さく見える。質量保存の法則に反するのか?
1
燃焼では木が酸素と反応し、二酸化炭素や水蒸気などの気体を生じて空気中へ出ていく。
2
出ていった気体まで集めれば、(木+酸素)の質量 =(灰+気体)の質量で保存される。
反しない。出ていった気体を含めれば反応前後の質量は等しい
開いた系では気体の出入りのため質量が変わったように見えるだけである。
単元テスト
質量保存の法則についての説明として正しいものは?
化学反応が起こると原子が新たに生じたり消えたりする
密閉容器内の反応では反応前後の総質量が等しい
沈殿生成反応では質量が保存されない
開いた容器で気体が発生すると質量保存の法則が崩れる
質量保存の法則は物理変化でのみ成り立つ
② 密閉容器内の反応では反応前後の総質量が等しい
1
化学反応は原子の再配列なので原子が生じたり消えたりせず(①誤)、沈殿反応でも質量は保存される(③誤)。
2
開いた容器で気体が出ても気体を含めれば質量は保存され(④誤)、質量保存は化学変化でも成り立つ(⑤誤)。密閉容器の反応では反応前後の総質量は等しい(②正)。
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