Questo articolo spiega cos’è la legge di conservazione della materia e cosa dice. Troverai l’enunciato della legge di conservazione della materia, esempi di leggi, chi fu il primo a stabilire la legge di conservazione della materia e a cosa serve.
Qual è la legge di conservazione della materia?
La legge di conservazione della materia afferma che la massa dei reagenti della reazione chimica è uguale alla massa in essi ottenuta. prodotti.
La legge di conservazione della materia è nota anche come legge di conservazione della massa o legge di Lomonossov-Lavoisier .
Pertanto, la legge di conservazione della materia significa che la massa non può essere creata né distrutta, ma può essere trasformata. Ad esempio, due diverse molecole A e B possono reagire chimicamente e diventare molecole C e D, ma la somma delle masse dei reagenti A e B sarà equivalente alla massa totale dei prodotti C più D.
Quindi la legge di conservazione della materia è analoga alla legge di conservazione dell’energia, la quale afferma che l’energia non si crea né si distrugge, ma solo si trasforma.
Esempi di legge di conservazione della materia
Considerando la definizione della legge di conservazione della materia, di seguito vengono presentati diversi esempi di questa legge scientifica.
reazione di combustione
La reazione di combustione è una reazione chimica esotermica in cui un materiale normalmente costituito da carbonio e idrogeno reagisce con l’ossigeno per formare anidride carbonica e acqua.
Ad esempio, la reazione di combustione del propano è la seguente:
Come puoi vedere, in questo esempio la legge di conservazione della materia è rispettata perché il numero di molecole di carbonio (C), idrogeno (H) e ossigeno (O) è lo stesso nei reagenti e nei prodotti. Ciò significa che la massa dei reagenti nella reazione chimica è equivalente alla massa dei prodotti.
reazione di ossidazione
La reazione di ossidazione è una reazione chimica in cui l’ossigeno interviene per ottenere nuove sostanze.
Ad esempio, la reazione di ossidazione dell’alluminio è:
Nei reagenti ci sono 4 atomi di alluminio e 6 atomi di ossigeno (3×2=6), e nei prodotti abbiamo 2 molecole di Al 2 O 3 , il che implica che ci sono 4 atomi di alluminio (2×2=4) e 6 atomi di ossigeno (2 × 3 = 6). C’è quindi la stessa materia nei reagenti e nei prodotti della reazione, insomma è verificata la legge di conservazione della materia.
Acido fluoridrico
La reazione chimica dell’acido fluoridrico è molto utile per dimostrare la legge di conservazione della materia. In questa reazione, il fluoro si combina con l’idrogeno per formare acido fluoridrico:
Come puoi vedere, nei reagenti abbiamo due atomi di fluoro (F) e due atomi di idrogeno (H), e nei prodotti abbiamo due molecole HF. Il principio di conservazione della materia è quindi rispettato perché nei reagenti e nei prodotti sono coinvolti lo stesso numero di atomi di F e di H.
Chi ha scoperto la legge di conservazione della materia?
In questa sezione ripasseremo la storia della legge di conservazione della materia, poiché non è stata creata da un singolo scienziato ma è stata scoperta nel corso degli anni da diverse persone.
Già nel VI secolo aC esisteva la nozione di principio di conservazione della materia, poiché si credeva che l’universo e i suoi costituenti come la materia non potessero essere né creati né distrutti. Nell’antica Grecia, infatti, si credeva che “nulla nasce dal nulla”, cioè tutta la materia può esistere se prima non esisteva. Tuttavia, la legge non poteva essere scientificamente provata.
Il problema persistette fino al XVII secolo, quando il chimico Robert Boyle studiò le reazioni di combustione e osservò gli squilibri nella massa. Lo scienziato ha pesato i reagenti e i prodotti ottenuti da varie reazioni di ossidazione, ma i prodotti pesavano più dei reagenti. Ciò significava che il postulato della conservazione dell’energia era falso.
Ma Antoine Lavoisier dimostrò più tardi, nel XVII secolo, che i materiali acquistavano massa perché nella reazione era coinvolta anche l’aria. Quindi, se prendiamo in considerazione la massa dell’aria, la materia si conserva poiché la massa era identica prima e dopo la reazione chimica.
Va notato che nello stesso secolo, ma prima di Lavoisier, il russo Mikhail Lomonosov fu il primo a enunciare la legge di conservazione della materia, ma fu Lavoisier a confutare l’idea di Boyle e a popolarizzare la legge. Questo è il motivo per cui questa regola è anche chiamata legge Lomonossov-Lavoisier.
Altre applicazioni della legge di conservazione della materia
Come hai potuto verificare nel corso dell’articolo, la legge di conservazione della materia viene utilizzata in chimica principalmente per studiare le reazioni. Tuttavia, ha anche altre applicazioni scientifiche.
La legge di conservazione della materia viene utilizzata in fluidodinamica perché se la massa di un corpo non cambia nel tempo ciò implica che la portata massica all’ingresso di un controllo volumetrico deve essere identica alla portata massica all’uscita. In altre parole, non vi è alcun accumulo di massa nel sistema di studio.
Bisogna tenere conto che la legge di conservazione della materia prevede un’eccezione molto utile per la generazione di energia. Nelle reazioni nucleari esiste una differenza di massa tra i reagenti e i prodotti, quindi non viene rispettata la legge di conservazione della materia. Il lato positivo è che questo squilibrio di masse serve a trasformare la materia in energia.