Wat is de wet van behoud van materie?
De wet van behoud van materie houdt in dat binnen een gesloten systeem de hoeveelheid materie die deelneemt aan een chemische reactie constant is.
We begrijpen een gesloten systeem als een omgeving die de componenten die betrokken zijn bij de reactie van buitenaf isoleert, zoals een afgesloten container.
Wanneer de transformatie wordt uitgevoerd door een fysiek proces, wordt er geen verandering in de massa waargenomen.
Met andere woorden, als we een container met water vullen en bevriezen, neemt de hoeveelheid water niet toe of af, het verandert alleen de toestand van vloeibaar naar vast.
Het proces verandert niets aan de massa van de elementen die deelnemen aan de reactie, het veroorzaakt alleen een nieuwe organisatie in zijn structuur. We zullen dezelfde hoeveelheid materie hebben aan het begin en aan het einde van deze reactie.
De verklaring die het beste beschrijft wat deze wet postuleert, is:
"In de natuur wordt niets gecreëerd of vernietigd, alles wordt getransformeerd" (A. Lavoisier, 1785)
De wet van behoud van materie werd in de 18e eeuw ontwikkeld dankzij twee wetenschappers, Mikhail Lomonosov en Antoine Lavoisier, die parallel tot vergelijkbare conclusies kwamen.
Talloze feiten van onze dag tot dag laten zien wat dit basisprincipe van de chemie ondersteunt.
Voorbeelden van de wet van behoud van materie
Hier zijn enkele situaties die deze wet bevestigen:
De ontbinding van de vrucht
De vermindering van de grootte van het voedsel als het degradeert is opmerkelijk. Deze materie wordt omgezet in gassen die vrijkomen in het milieu.
ijs smelten
Als je een glas met ijs bij kamertemperatuur laat staan, smelt het ijs. De hoeveelheid stof die in de container achterblijft is hetzelfde, alleen de toestand ervan wordt gewijzigd.
Water koken
Het koken van water dient ook als voorbeeld, want wanneer het kookt, wordt het water verbruikt en omgezet in stoom, die in het milieu achterblijft.
Roestige voorwerpen
Metalen voorwerpen, meestal ijzer, roesten door blootstelling aan zuurstof. De zuurstof reageert met het metaal en vormt een oxidelaag op het oppervlak.
Verbindingsvorming
Bij de vorming van water worden twee waterstofmoleculen (2 H2) reageren met een zuurstofmolecuul (O2) waardoor twee watermoleculen ontstaan (2H2OF). Zoals we in de afbeelding zien, varieert het totale aantal atomen tussen reactanten en producten niet, er zijn vier waterstofatomen en twee zuurstofatomen aan elke kant van de reactie.
Ontdekking van de wet van behoud van materie
De ontdekking van deze wet vindt plaats in de 18e eeuw vanwege de bestaande bezorgdheid in de wetenschappelijke gemeenschap voor het verlies van materie in bepaalde processen zoals verbranding.
In 1748 maakte Mikhail Lomonosov, een uitmuntend geleerde in verschillende kunsten en wetenschappen, de eerste formulering van deze wet.
"Bij een chemische reactie blijft materie behouden, waarbij de initiële massa gelijk is aan de resulterende massa" (M. Lomonosov, 1748)
Jaren later, in 1785, herformuleerde Antoine Lavoisier, een Franse advocaat, econoom en wetenschapper, de wet en voegde nieuwe nuances toe.
"De elementen die deelnemen aan een chemische reactie behouden elk hun eigen massa na de reactie" (A. Lavoisier, 1785)
Om deze reden wordt de wet van behoud van materie ook wel de wet van Lomonosov-Lavoisier genoemd.
Beide wetenschappers gebruikten voor het eerst methoden om nauwkeurig te meten en te wegen, wat een belangrijke vooruitgang was voor de scheikunde en bijdroeg aan de ontdekking van de fundamentele wetten ervan.
