Định luật bảo toàn khối lượng được hai nhà khoa học Mikhail Vasilyevich Lomonosov và Antoine Lavoisier khám phá độc lập với nhau qua những thí nghiệm được cân đo chính xác, từ đó phát hiện ra định luật bảo toàn khối lượng.
- Năm 1748, nhà hóa học người Nga Mikhail Vasilyevich Lomonosov đặt ra định đề.
- Năm 1789, nhà hóa học người Pháp Antoine Lavoisier phát biểu định luật này.
I. Mở bài
- Giới thiệu định luật bảo toàn khối lượng
- Nêu ý nghĩa của định luật bảo toàn khối lượng
II. Nội dung
1. Khái niệm
- Định luật bảo toàn khối lượng là một định luật cơ bản trong hóa học, được phát biểu như sau:
Trong một phản ứng hóa học, tổng khối lượng của các chất phản ứng bằng tổng khối lượng của các chất sản phẩm.
Định luật này có ý nghĩa quan trọng trong việc tính toán, kiểm tra và ứng dụng các phản ứng hóa học.
-
Định luật bảo toàn khối lượng nêu ra rằng tổng khối lượng của các chất tham gia phản ứng bằng tổng khối lượng của các chất tạo thành. Điều này có nghĩa là trong một phản ứng hóa học, không có khối lượng nào bị mất đi hoặc được tạo ra.
-
Định luật bảo toàn khối lượng được phát biểu dựa trên cơ sở của hai nguyên tắc cơ bản sau:
- Nguyên tắc bảo toàn điện tích: Trong một phản ứng hóa học, tổng số điện tích dương và điện tích âm luôn được bảo toàn.
- Nguyên tắc bảo toàn khối lượng nguyên tử: Số nguyên tử của mỗi nguyên tố trong một phản ứng hóa học luôn được bảo toàn.
2. Biểu thức
Công thức biểu diễn định luật bảo toàn khối lượng là:
mR + mP = mX + mY
Trong đó:
- mR là khối lượng của các chất phản ứng
- mP là khối lượng của các chất sản phẩm
- mX là khối lượng của chất X
- mY là khối lượng của chất Y
3. Ứng dụng
Định luật bảo toàn khối lượng được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực của hóa học, như:
- Tính toán khối lượng của các chất tham gia và sản phẩm trong một phản ứng hóa học
Định luật bảo toàn khối lượng được sử dụng để tính toán khối lượng của các chất tham gia và sản phẩm trong một phản ứng hóa học. Ví dụ, ta có phản ứng hóa học sau:
2H2 + O2 → 2H2O
Theo định luật bảo toàn khối lượng, ta có:
(2 x 2) + 32 = (2 x 2) + 18
36 = 36
Vậy, khối lượng của các chất phản ứng bằng khối lượng của các chất sản phẩm.
- Kiểm tra định lượng một phản ứng hóa học
Định luật bảo toàn khối lượng được sử dụng để kiểm tra định lượng một phản ứng hóa học. Nếu khối lượng của các chất phản ứng không bằng khối lượng của các chất sản phẩm, thì phản ứng đó không phải là một phản ứng hóa học.
- Tính toán lượng chất cần thiết để sản xuất một lượng chất nào đó
Định luật bảo toàn khối lượng được sử dụng để tính toán lượng chất cần thiết để sản xuất một lượng chất nào đó. Ví dụ, ta cần sản xuất 20 gam nước, thì cần bao nhiêu gam hydro và oxy?
Theo định luật bảo toàn khối lượng, ta có:
mH2 + mO2 = mH2O
20 + 32 = mH2O
52 = mH2O
Vậy, cần 52 gam hydro và oxy để sản xuất 20 gam nước.
4. Các trường hợp ngoại lệ
Định luật bảo toàn khối lượng chỉ đúng trong điều kiện các phản ứng hóa học diễn ra trong điều kiện bình thường. Trong một số trường hợp đặc biệt, như phản ứng phân hạch hạt nhân, khối lượng của các sản phẩm có thể nhỏ hơn khối lượng của các chất phản ứng.
5. Lịch sử phát hiện
Định luật bảo toàn khối lượng được phát hiện lần đầu tiên bởi Mikhail Vasilyevich Lomonosov vào năm 1748. Ông đã thực hiện một thí nghiệm đốt cháy than và thu được tro. Lomonosov đã tính toán và thấy rằng khối lượng của tro bằng khối lượng của than ban đầu.
Sau đó, Antoine Lavoisier cũng phát hiện ra định luật này một cách độc lập vào năm 1789. Ông đã thực hiện một loạt các thí nghiệm và thấy rằng trong tất cả các phản ứng hóa học,