Закон сохранения массы.
Химические уравнения
Опорный конспект № 1.10 Закон сохранения массы. Химические уравнения.
Проверяемый элемент содержания: ОГЭ 1.6. Физические и химические явления. Химическая реакция и ее признаки. Закон сохранения массы веществ. Химические уравнения.
Вернуться к Списку конспектов
Закон сохранения массы — основа химии
💡 Представьте, что вы испекли пирог. Взяли муку, яйца, молоко, сахар. Все ингредиенты взвесили — получилось, скажем, 1,5 кг. Вы испекли пирог. А теперь взвесьте его. Сколько он весит? Тоже 1,5 кг! Ничего не исчезло, ничего не появилось.
📌 Такой же закон работает и в химии. Ещё в XVIII веке Михаил Васильевич Ломоносов провёл серию опытов. Он нагревал металлы в закрытых сосудах и каждый раз взвешивал сосуд до и после нагревания. Масса оставалась неизменной. Ломоносов сформулировал закон сохранения массы:
Масса веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе веществ, образовавшихся в результате реакции.
Позже этот же закон независимо открыл французский учёный Антуан Лавуазье. Он повторил опыты Ломоносова и убедился в их справедливости. Именно Лавуазье превратил химию из науки «таинственных превращений» в точную науку, где можно всё взвесить и измерить.
Интересный факт: до Лавуазье химики верили в «флогистон» — невидимую субстанцию, которая якобы выделяется при горении. Лавуазье доказал, что горение — это реакция с кислородом воздуха. Он взвешивал вещества до и после реакции и показал, что закон сохранения массы работает всегда.
Почему масса сохраняется
📌 Закон сохранения массы следует из атомно-молекулярного учения:
- Атомы при химических реакциях не возникают и не исчезают.
- Атомы просто перегруппировываются — одни связи разрываются, другие образуются.
- Число атомов каждого элемента до реакции и после реакции одинаково.
Например, при горении водорода: 2H₂ + O₂ → 2H₂O
До реакции: 4 атома водорода, 2 атома кислорода.
После реакции: 4 атома водорода, 2 атома кислорода.
Атомы перегруппировались, но их количество не изменилось. Поэтому масса сохраняется.
⚡️ Закон сохранения массы — это частный случай более общего закона сохранения энергии. Когда в ядерных реакциях масса превращается в энергию, это уже не химия, а физика. В обычных химических реакциях масса сохраняется строго.
Что такое химическое уравнение
📌 Химическое уравнение — это условная запись химической реакции с помощью химических формул и коэффициентов.
Химическое уравнение показывает:
- Какие вещества вступают в реакцию (реагенты)
- Какие вещества образуются в результате (продукты реакции)
- В каких количественных соотношениях они реагируют (коэффициенты)
В общем виде:
Реагенты → Продукты реакции
Стрелка (→) показывает направление реакции. Читается как «превращается в» или «образует».
Например:
2H₂ + O₂ → 2H₂O
Читается: «Два моля водорода реагируют с одним молем кислорода, образуя два моля воды».
⚠️ Важно понимать, что коэффициенты в уравнении показывают не число молекул (хотя и молекул тоже), а количество вещества в молях!
Как составлять химические уравнения
📌 Алгоритм составления уравнения:
- Записать формулы реагентов (исходных веществ) слева от стрелки.
- Записать формулы продуктов (веществ, которые образуются) справа от стрелки.
- Расставить коэффициенты так, чтобы число атомов каждого элемента было одинаковым слева и справа.
💡 Расстановка коэффициентов — это закон сохранения массы в действии!
Пример 1. Реакция горения магния
Магний горит на воздухе, образуя оксид магния.
Реагенты: Mg + O₂ → Продукты: MgO
Записываем: Mg + O₂ → MgO
Считаем атомы:
- Слева: Mg — 1, O — 2
- Справа: Mg — 1, O — 1
Кислорода слева больше. Ставим коэффициент 2 перед MgO:
Mg + O₂ → 2MgO
Теперь справа Mg — 2, O — 2. Слева Mg — 1, O — 2. Ставим коэффициент 2 перед Mg:
2Mg + O₂ → 2MgO
Проверка: слева Mg — 2, O — 2; справа Mg — 2, O — 2. ✅ Всё верно!
Пример 2. Реакция разложения воды
Вода под действием электрического тока разлагается на водород и кислород.
Реагенты: H₂O → Продукты: H₂ + O₂
Записываем: H₂O → H₂ + O₂
Считаем атомы:
- Слева: H — 2, O — 1
- Справа: H — 2, O — 2
Кислорода справа больше. Ставим коэффициент 2 перед H₂O:
2H₂O → H₂ + O₂
Теперь слева: H — 4, O — 2. Справа: H — 2, O — 2.
Водорода слева больше. Ставим коэффициент 2 перед H₂:
2H₂O → 2H₂ + O₂
Проверка: слева H — 4, O — 2; справа H — 4, O — 2. ✅ Всё верно!
Пример 3. Реакция нейтрализации
Соляная кислота реагирует с гидроксидом натрия, образуя поваренную соль и воду.
Реагенты: HCl + NaOH → Продукты: NaCl + H₂O
Записываем: HCl + NaOH → NaCl + H₂O
Считаем атомы:
- Слева: H — 1, Cl — 1, Na — 1, O — 1
- Справа: H — 2, Cl — 1, Na — 1, O — 1
Водорода справа больше. Ставим коэффициент 2 перед HCl и перед NaOH:
2HCl + 2NaOH → 2NaCl + 2H₂O
Проверка: слева H — 2, Cl — 2, Na — 2, O — 2; справа H — 4??
⚠️ Ошибка! Проверяем внимательнее: H — 2 справа, а слева H — 2, всё верно. Коэффициенты перед веществами можно сокращать!
Правильный ответ: HCl + NaOH → NaCl + H₂O
Проверка: слева H — 1, Cl — 1, Na — 1, O — 1; справа H — 2?? Нет, в NaCl нет водорода, в H₂O — 2 атома водорода. Всё верно: слева 1 атом H (в HCl) + 1 атом H (в NaOH) = 2, справа 2 атома H в H₂O. ✅ Уравнение составлено верно без коэффициентов!
⚡️ Самый надёжный способ расстановки коэффициентов — метод подбора. Начинайте с самого сложного элемента (обычно с того, который встречается реже всего), затем переходите к остальным. И всегда проверяйте результат!
Типы химических реакций по числу реагентов
📌 Химические реакции классифицируют по изменению состава веществ:
| Тип реакции | Схема | Пример |
| Соединения | A + B → AB | 2Mg + O₂ → 2MgO |
| Разложения | AB → A + B | 2H₂O → 2H₂ + O₂ |
| Замещения | AB + C → AC + B | Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑ |
| Обмена | AB + CD → AD + CB | NaOH + HCl → NaCl + H₂O |
⚠️ «Полного списка всех химических реакций» не существует: их бесконечно много (разные вещества дают разные комбинации превращений). Но есть классификация типов реакций. В 8 классе изучается классификация «По числу реагентов» (иначе: «По числу и составу исходных веществ и продуктов»). В 9 классе добавятся классификации: По тепловому эффекту (экзотермические и эндотермические), По изменению степеней окисления (ОВР и не ОВР). Подробней в следующей теме
Интересный факт: самый распространённый тип реакций в организме человека — реакции обмена. Например, пищеварение — это последовательность реакций замещения и обмена.
Практическое задание
📌 Задание 1. Расставьте коэффициенты в следующих уравнениях:
- H₂ + O₂ → H₂O
- Fe + Cl₂ → FeCl₃
- Al + O₂ → Al₂O₃
- CH₄ + O₂ → CO₂ + H₂O
- KClO₃ → KCl + O₂
📌 Задание 2. Определите тип каждой реакции из задания 1.
📌 Задание 3. Напишите уравнение реакции горения пропана C₃H₈ в кислороде. Продукты — CO₂ и H₂O.
⚡️ Подсказка к заданию 3: начните с углерода, затем водород, затем кислород. В конце проверьте всё!
Памятка
- ✅ Закон сохранения массы — масса веществ до реакции равна массе веществ после реакции.
- ✅ Химическое уравнение — запись реакции с помощью формул и коэффициентов.
- ✅ Реагенты — вещества слева от стрелки, продукты — справа.
- ✅ Коэффициенты показывают количественные соотношения веществ в реакции.
- ✅ При составлении уравнений число атомов каждого элемента должно быть одинаковым слева и справа.
- ✅ Основные типы реакций: соединения, разложения, замещения, обмена.
Вы смотрели конспект урока химии по теме «Закон сохранения массы. Химические уравнения». Выберите дальнейшее действие:
- Перейти к Списку конспектов по химии (по классам)
- Найти конспект в Кодификаторе ОГЭ по химии
- Найти конспект в Кодификаторе ЕГЭ по химии
Следующая тема: «Физические и химические явления. Классификация реакций».
