पदार्थों के द्रव्यमान के अनुप्रयोग के संरक्षण का नियम। एक रासायनिक प्रतिक्रिया का सार

पाठ 11 में "" पाठ्यक्रम से " डमी के लिए रसायन शास्त्र"हम द्रव्यमान के संरक्षण के नियम और ऊर्जा के संरक्षण के नियम को परिभाषित करेंगे, लोमोनोसोव की खोज से परिचित होंगे, और पिछले अध्याय से रसायन विज्ञान की कुछ मूल बातों को भी दोहराएंगे। इस पाठ के साथ, हम पाठ्यक्रम के अगले भाग की शुरुआत करते हैं, जिसे "द्रव्यमान और ऊर्जा के संरक्षण का नियम" कहा जाता है। इसलिए, ताकि आपके पास पाठों के बारे में कोई प्रश्न न हो, पहले खंड "परमाणु, अणु और आयन" के सभी पाठों का अध्ययन करना सुनिश्चित करें।

यह विचार कि दुनिया में सब कुछ परमाणुओं से बना है, हमारे युग से पहले उत्पन्न हुआ था। प्राचीन यूनानी दार्शनिकडेमोक्रिटस का मानना ​​\u200b\u200bथा ​​कि सभी पदार्थों में अविभाज्य माइक्रोपार्टिकल्स - परमाणु होते हैं, प्रत्येक परमाणु में अलग-अलग गुण होते हैं, कि पदार्थों के गुण उनके द्वारा निर्धारित होते हैं आपसी व्यवस्थाएक दूसरे के सापेक्ष। इस प्रकार, उनके विचार धारा 1 "परमाणु, अणु और आयन" में प्रस्तुत किए गए एक आदिम संस्करण हैं। यह सवाल उठाता है: फिर, प्राचीन यूनानियों ने डेमोक्रिटस की परिकल्पना का उपयोग क्यों नहीं किया और यह नहीं सीखा कि परमाणु ऊर्जा कैसे प्राप्त की जाए? विज्ञान को अपनी मंजिल तक पहुंचने में और 2000 साल क्यों लगे? आधुनिक स्तर? एक कारण यह था कि प्राचीन यूनानियों को इसके बारे में कोई जानकारी नहीं थी पदार्थ के संरक्षण के नियम, और निश्चित रूप से ऊर्जा संरक्षण का नियम।

महान रूसी वैज्ञानिक एम.वी. 1748 में लोमोनोसोव यह महसूस करने वाले पहले व्यक्ति बने कि द्रव्यमान एक मूलभूत गुण है जो रासायनिक प्रतिक्रियाओं के दौरान संरक्षित रहता है। उन्होंने एक कानून स्थापित किया जिसमें कहा गया है कि रासायनिक परिवर्तन के सभी उत्पादों का कुल द्रव्यमान प्रारंभिक सामग्री के कुल द्रव्यमान से बिल्कुल मेल खाना चाहिए। पदार्थों के कुल द्रव्यमान के अलावा, प्रत्येक प्रकार के परमाणुओं की संख्या भी रासायनिक प्रतिक्रियाओं में संरक्षित होती है, भले ही वे कितने जटिल परिवर्तनों में भाग लेते हैं और वे एक अणु से दूसरे अणु में कैसे जाते हैं।

रासायनिक अभिक्रियाओं में भी ऊर्जा का संरक्षण किया जाना चाहिए। इस नियम से रासायनिक रूप से महत्वपूर्ण निष्कर्ष यह है कि किसी विशेष में ऊष्मा (प्रतिक्रिया की ऊष्मा) का अवशोषण या विमोचन रासायनिक प्रतिक्रियायह इस बात पर निर्भर नहीं करता है कि प्रतिक्रिया कैसे की जाती है - एक या कई चरणों में। उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन गैस और ग्रेफाइट (कार्बन का एक रूप) के दहन से सीधे निकलने वाली गर्मी को हाइड्रोजन और कार्बन का उपयोग सिंथेटिक गैसोलीन बनाने के लिए जारी गर्मी से मेल खाना चाहिए, और फिर इस गैसोलीन का उपयोग ईंधन के रूप में किया जाता है। यदि ऊपर वर्णित दो प्रतिक्रिया विकल्पों में से एक में जारी गर्मी की मात्रा समान नहीं थी, तो कोई इसका लाभ उठा सकता है और एक दिशा में अधिक कुशल प्रतिक्रिया कर सकता है, और विपरीत दिशा में कम कुशल प्रतिक्रिया कर सकता है। परिणाम एक चक्रीय ईंधन मुक्त ताप स्रोत होगा जो लगातार मुफ्त ऊर्जा प्रदान करता है। लेकिन ये केवल एक सतत गति मशीन के सपने हैं, जिसका निर्माण द्रव्यमान और ऊर्जा के संरक्षण के नियम की अडिग दीवार के खिलाफ ढह जाता है।

: रासायनिक प्रतिक्रिया के दौरान, परमाणुओं का कोई गठन या विनाश नहीं होता है।

ऊर्जा संरक्षण का नियम: यदि दो प्रतिक्रियाओं का योग एक नई, तीसरी प्रतिक्रिया है, तो तीसरी प्रतिक्रिया की ऊष्मा पहले दो प्रतिक्रियाओं के तापों के योग के बराबर होती है। प्रतिक्रियाओं के ऊष्मीय प्रभाव को योगात्मक कहा जाता है। इस अध्याय के अंत में आप ऊष्मा संरक्षण के नियम के बारे में अधिक जानेंगे, जहाँ सब कुछ सरल और स्पष्ट हो जाएगा।

वैसे, 1756 में लोमोनोसोव ने प्रयोगात्मक रूप से मुहरबंद जहाजों में धातुओं को भूनकर द्रव्यमान के संरक्षण के रासायनिक कानून की पुष्टि की। धातुओं को जलाने के बजाय, आप सीलबंद बर्तन में फ्लोरीन जला सकते हैं, फिर भी द्रव्यमान के संरक्षण का नियम देखा जाता है:

मैं दोहराता हूं कि घनत्व या आयतन नहीं, बल्कि द्रव्यमान एक मूलभूत गुण है जो रासायनिक प्रतिक्रियाओं की प्रक्रिया में संरक्षित रहता है। और जैसे ही रसायनज्ञों को इस बात का एहसास हुआ, वे तुरंत प्रत्येक तत्व के लिए परमाणु द्रव्यमान का सही पैमाना खोजने के लिए दौड़ पड़े। पाठ 3 "अणु की संरचना" में हमने यह देखा मॉलिक्यूलर मास्सअणु की गणना उसके घटक परमाणुओं के सभी परमाणु द्रव्यमानों के योग के माध्यम से की जाती है। और पाठ 5, मोथ और मोलर मास से, हम यह जानते हैं तिलकिसी भी पदार्थ की वह मात्रा होती है जिसमें इस पदार्थ के कणों की संख्या 6.022 10 23 होती है। किसी पदार्थ के एक मोल का ग्राम में द्रव्यमान कहलाता है दाढ़ जन. मोल और मोलर मास सबसे महत्वपूर्ण अवधारणाएं हैं, जिनके बिना रासायनिक गणना करना असंभव है।

तिल केवल 6.022 x 10 23 वेतन वृद्धि में परमाणुओं और अणुओं की गिनती का एक साधन है। यदि यह ज्ञात है कि हाइड्रोजन गैस H2 के दो अणु गैसीय ऑक्सीजन O2 के एक अणु के साथ अभिक्रिया करके जल के दो अणु H2O बनाते हैं, तो यह अनुमान लगाया जा सकता है कि H2 के 2 मोल, अर्थात्। 4.032 ग्राम O2 के 1 मोल के साथ अभिक्रिया करेगा, अर्थात 31.999 g के साथ, H 2 O के 2 मोल, यानी 36.031 g) के साथ। चेकसमिंग 4.032+31.999=36.031 पुष्टि करता है कि द्रव्यमान के संरक्षण का रासायनिक नियम इस प्रतिक्रिया में पूरा होता है।

पाठ 11 " द्रव्यमान और ऊर्जा के संरक्षण के नियम का सूत्रीकरण"रसायन विज्ञान के अधिक गंभीर खंड में गोता लगाने से पहले पहले से ही कवर की गई सामग्री की पुनरावृत्ति है। मुझे उम्मीद है कि आपने इस पाठ में कुछ नया और दिलचस्प खोजा है। यदि आपके कोई प्रश्न हैं, तो उन्हें टिप्पणियों में लिखें।

पदार्थों के द्रव्यमान के संरक्षण का नियम रसायन विज्ञान के सबसे महत्वपूर्ण नियमों में से एक है। इसकी खोज एम. वी. लोमोनोसोव ने की थी, और बाद में ए. लेवोज़ियर द्वारा प्रायोगिक तौर पर इसकी पुष्टि की गई थी। तो इस कानून का सार क्या है?

कहानी

पदार्थों के द्रव्यमान के संरक्षण का नियम पहली बार 1748 में एम.वी. लोमोनोसोव द्वारा तैयार किया गया था, और सीलबंद जहाजों में धातुओं को भूनने के उदाहरण का उपयोग करके 1756 में प्रयोगात्मक रूप से इसकी पुष्टि की गई थी। लोमोनोसोव ने पदार्थों के द्रव्यमान के संरक्षण के कानून को ऊर्जा के संरक्षण (संवेग) के कानून से जोड़ा। उन्होंने इन कानूनों को एकता में प्रकृति का एक सार्वभौमिक नियम माना।

चावल। 1. एम. वी. लोमोनोसोव।

लेकिन लोमोनोसोव से भी पहले, 20 से अधिक शताब्दियों पहले, प्राचीन यूनानी वैज्ञानिक डेमोक्रिटस ने यह मान लिया था कि जीवित और निर्जीव सब कुछ अदृश्य कणों से बना है। बाद में 17वीं शताब्दी में आर. बॉयल द्वारा इन अनुमानों की पुष्टि की गई। उन्होंने धातु और लकड़ी के साथ प्रयोग किए और पाया कि गर्म करने के बाद धातु का वजन बढ़ जाता है, जबकि लकड़ी की तुलना में राख का वजन कम हो जाता है।

एम.वी. लोमोनोसोव के बावजूद, पदार्थ के द्रव्यमान के संरक्षण का कानून 1789 में फ्रांसीसी रसायनज्ञ ए। लावोइसियर द्वारा स्थापित किया गया था, जिन्होंने दिखाया था कि रासायनिक प्रतिक्रियाओं में न केवल पदार्थों का कुल द्रव्यमान संरक्षित होता है, बल्कि प्रत्येक का द्रव्यमान भी होता है। तत्व जो अंतःक्रियात्मक पदार्थ बनाते हैं।

लोमोनोसोव और लावोइसियर के विचारों की पुष्टि हुई आधुनिक विज्ञान. 1905 में, ए आइंस्टीन ने दिखाया कि एक शरीर के द्रव्यमान (एम) और इसकी ऊर्जा (ई) के बीच एक संबंध है, जो समीकरण द्वारा व्यक्त किया गया है:

जहाँ c निर्वात में प्रकाश की गति है।

चावल। 2. अल्बर्ट आइंस्टीन।

इस प्रकार, द्रव्यमान के संरक्षण का नियम रासायनिक प्रतिक्रियाओं के समीकरणों को संकलित करने के लिए एक भौतिक आधार प्रदान करता है।

पदार्थ के द्रव्यमान के संरक्षण के नियम का सार

किसी पदार्थ के द्रव्यमान के संरक्षण का नियम इस प्रकार है: रासायनिक प्रतिक्रिया में प्रवेश करने वाले पदार्थों का द्रव्यमान प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप बनने वाले पदार्थों के द्रव्यमान के बराबर होता है।

चावल। 3. पदार्थ के द्रव्यमान के संरक्षण का नियम।

रासायनिक प्रतिक्रियाओं के समीकरण लिखते समय, इस कानून के अनुपालन की निगरानी करना आवश्यक है। बाईं और में तत्व परमाणुओं की संख्या सही हिस्सेप्रतिक्रियाएँ समान होनी चाहिए, क्योंकि रासायनिक परिवर्तनों में परमाणु कण अविभाज्य होते हैं और कहीं भी गायब नहीं होते हैं, लेकिन केवल एक पदार्थ से दूसरे पदार्थ में जाते हैं। एक रासायनिक प्रतिक्रिया का सार कुछ बंधों का टूटना और अन्य बंधों का बनना है। चूंकि ये प्रक्रियाएं ऊर्जा के व्यय और प्राप्ति से जुड़ी हैं, इसलिए प्रतिक्रियाओं में समान चिह्न लगाया जा सकता है यदि ऊर्जा कारक, प्रतिक्रिया की स्थिति, कुल राज्योंपदार्थ।

बहुत बार, समान चिह्न, विशेष रूप से अकार्बनिक प्रतिक्रियाओं में, आवश्यक कारकों को ध्यान में रखे बिना, एक सरलीकृत अंकन का निर्माण करते हुए रखा जाता है। गुणांक को बराबर करते समय, पहले धातु के परमाणुओं की संख्या को बराबर करें, फिर गैर-धातु, फिर हाइड्रोजन और अंत में ऑक्सीजन की जांच करें।

हमने क्या सीखा है?

किसी पदार्थ के द्रव्यमान के संरक्षण के नियम का अध्ययन 8 वीं कक्षा के रसायन विज्ञान विद्यालय में किया जाता है, क्योंकि प्रतिक्रिया समीकरणों के सही संकलन के लिए इसके सार को समझना आवश्यक है। तथ्य यह है कि पृथ्वी पर किसी भी पदार्थ में अदृश्य कण होते हैं, प्राचीन यूनानी वैज्ञानिक डेमोक्रिटस द्वारा सुझाया गया था, और उनके अधिक आधुनिक अनुयायी लोमोनोसोव, लेवोइसियर, आइंस्टीन ने इसे प्रयोगात्मक रूप से साबित किया।

इस पाठ से आप सीखेंगे कि परमाणु और आणविक सिद्धांत के दृष्टिकोण से रासायनिक प्रतिक्रिया का सार क्या है। पाठ रसायन विज्ञान के सबसे महत्वपूर्ण कानूनों में से एक के अध्ययन के लिए समर्पित है - पदार्थों के द्रव्यमान के संरक्षण का कानून।

विषय: प्रारंभिक रासायनिक विचार

पाठ: एक रासायनिक प्रतिक्रिया का सार। पदार्थों के द्रव्यमान के संरक्षण का नियम

रासायनिक परिवर्तन के सार का प्रश्न लंबे समय से प्राकृतिक वैज्ञानिकों के लिए एक रहस्य बना हुआ है। केवल परमाणु-आणविक सिद्धांत के विकास के साथ ही यह मान लेना संभव हो गया कि परमाणुओं और अणुओं के स्तर पर रासायनिक प्रतिक्रियाएँ कैसे होती हैं।

परमाणु-आण्विक सिद्धांत के अनुसार, पदार्थ अणुओं से बने होते हैं, और अणु परमाणुओं से बने होते हैं। रासायनिक प्रतिक्रिया के दौरान, मूल पदार्थ बनाने वाले परमाणु गायब नहीं होते हैं और नए परमाणु प्रकट नहीं होते हैं।

फिर, हम यह मान सकते हैं कि रासायनिक प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, प्रतिक्रिया उत्पाद उन परमाणुओं से बनते हैं जो पहले मूल पदार्थों का हिस्सा थे। यहाँ एक रासायनिक प्रतिक्रिया का एक मॉडल है:

चावल। 1. एएमटी के दृष्टिकोण से एक रासायनिक प्रतिक्रिया का मॉडल

इस मॉडल का विश्लेषण करने के बाद, हम एक परिकल्पना (वैज्ञानिक रूप से आधारित धारणा) सामने रख सकते हैं:

प्रतिक्रिया उत्पादों का कुल द्रव्यमान प्रारंभिक सामग्रियों के कुल द्रव्यमान के बराबर होना चाहिए।

लियोनार्डो दा विंची ने भी कहा: "ज्ञान, अनुभव द्वारा सत्यापित नहीं, सभी निश्चितता की जननी, बेकार और त्रुटियों से भरा है।" इसका मतलब यह है कि एक परिकल्पना तब तक कानून नहीं बन सकती जब तक कि प्रयोगात्मक रूप से इसकी पुष्टि न हो जाए।

17वीं शताब्दी में आर. बॉयल के शोध के बाद रसायन विज्ञान में प्रयोगात्मक पद्धति का व्यापक रूप से उपयोग किया जाने लगा। अंग्रेजी प्रकृतिवादी ने बिना सील वाले जहाजों में धातुओं को शांत किया - मुंहतोड़ जवाब दिया और पाया कि कैल्सीनेशन के बाद, धातु का द्रव्यमान बड़ा हो गया।

इन प्रयोगों के आधार पर, उन्होंने हवा की भूमिका पर ध्यान नहीं दिया और गलत निष्कर्ष निकाला कि रासायनिक प्रतिक्रियाओं के दौरान पदार्थों का द्रव्यमान बदल जाता है।

एम.वी. लोमोनोसोव, आर। बॉयल के विपरीत, कैलक्लाइंड धातु नहीं सड़क पर, और सीलबंद रिटॉर्ट्स में और कैल्सीनेशन से पहले और बाद में उन्हें तौला। उन्होंने साबित किया कि प्रतिक्रिया से पहले और बाद में पदार्थों का द्रव्यमान अपरिवर्तित रहता है और जब कैलक्लाइंड किया जाता है, तो धातु में हवा मिलाई जाती है (उस समय ऑक्सीजन की खोज नहीं हुई थी)। लेकिन लोमोनोसोव ने अपने शोध के नतीजे प्रकाशित नहीं किए।

1774 में, आर. बॉयल के प्रयोगों को ए. लेवोज़ियर द्वारा लोमोनोसोव के समान परिणामों के साथ दोहराया गया था। लेकिन उन्होंने एक नया, बहुत महत्वपूर्ण अवलोकन किया, अर्थात्, सील किए गए प्रत्युत्तर में हवा का केवल एक हिस्सा धातु के साथ जोड़ा गया था, और यह कि धातु के वजन में वृद्धि जो पैमाने में पारित हुई है, में कमी के बराबर है मुंहतोड़ जवाब में हवा का वजन। हालाँकि, धातु का हिस्सा मुक्त रूप में रहा।

इस प्रकार, एक दूसरे से स्वतंत्र, एम.वी. लोमोनोसोव और ए। लावोज़ियर ने रासायनिक प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप पदार्थों के द्रव्यमान के संरक्षण के बारे में धारणा की वैधता की पुष्टि की।

20वीं सदी की शुरुआत में जर्मन रसायनशास्त्री जी. लैंडोल्ट के दस साल के अध्ययन के बाद ही यह धारणा कानून बन पाई। आज द्रव्यमान के संरक्षण का नियमइस प्रकार तैयार किया गया है:

प्रतिक्रिया में भाग लेने वाले पदार्थों का द्रव्यमान प्रतिक्रिया उत्पादों के द्रव्यमान के बराबर होता है.

पदार्थों के द्रव्यमान के संरक्षण के नियम की सत्यता की पुष्टि निम्नलिखित प्रयोग द्वारा की जा सकती है। पहले लैंडोल्ट बर्तन में पोटैशियम आयोडाइड और लेड नाइट्रेट का घोल तैयार करें। दूसरे पात्र में फेरिक क्लोराइड की पोटैशियम थायोसायनेट के साथ अभिक्रिया होगी। प्लग को कसकर बंद करें। हम तराजू को संतुलित करते हैं। क्या अभिक्रियाओं की समाप्ति के बाद संतुलन बना रहेगा? पहले बर्तन में लेड आयोडाइड का पीला अवक्षेप बनता है, दूसरे में गहरे लाल रंग का फेरिक थायोसाइनेट बनता है। लैंडोल्ट के जहाजों में रासायनिक प्रतिक्रियाएं हुईं: नए पदार्थ बने। लेकिन संतुलन नहीं बिगड़ा (चित्र 2)। प्रारंभिक सामग्रियों का द्रव्यमान हमेशा प्रतिक्रिया उत्पादों के द्रव्यमान के बराबर होता है।

चावल। 2. पदार्थों के द्रव्यमान के संरक्षण के नियम की शुद्धता की पुष्टि करने वाला एक प्रयोग

रासायनिक अभिक्रियाओं में पदार्थों के द्रव्यमान के संरक्षण के नियम की सत्यता सिद्ध करने वाले एक अन्य प्रयोग का उदाहरण देते हैं। फ्लास्क के अंदर, जब कॉर्क बंद होगा, एक मोमबत्ती जलेगी। आइए तराजू को संतुलित करें। चलो मोमबत्ती में आग लगाते हैं और इसे फ्लास्क में डालते हैं। फ्लास्क को डाट से कसकर बंद कर दें। मोमबत्ती का जलना एक रासायनिक प्रक्रिया है। फ्लास्क में ऑक्सीजन का उपयोग करने के बाद, मोमबत्ती बुझ जाती है, रासायनिक प्रतिक्रिया पूरी हो जाती है। लेकिन वज़न का संतुलन नहीं बिगड़ता है: प्रतिक्रिया उत्पादों का द्रव्यमान प्रारंभिक पदार्थों के द्रव्यमान के समान रहता है (चित्र 3)।

चावल। 3. एक फ्लास्क में जलती हुई मोमबत्ती के साथ प्रयोग करें

पदार्थों के द्रव्यमान के संरक्षण के नियम की खोज का बहुत महत्व था इससे आगे का विकासरसायन विज्ञान। पदार्थों के द्रव्यमान के संरक्षण के कानून के आधार पर, सबसे महत्वपूर्ण गणना की जाती है और रासायनिक प्रतिक्रियाओं के समीकरण संकलित किए जाते हैं।

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अतिरिक्त वेब संसाधन

1. डिजिटल शैक्षिक संसाधनों का एक संग्रह ()।

2. "रसायन विज्ञान और जीवन" पत्रिका का इलेक्ट्रॉनिक संस्करण ()।

गृहकार्य

साथ . 16 №№ 3,5 रसायन विज्ञान में कार्यपुस्तिका से: 8वीं कक्षा: पी.ए. द्वारा पाठ्यपुस्तक तक। Orzhekovsky और अन्य। ग्रेड 8 ”/ ओ.वी. उषाकोवा, पी.आई. बेस्पालोव, पी.ए. ओरज़ेकोवस्की; अंतर्गत। ईडी। प्रो पी.ए. ओरज़ेकोव्स्की - एम .: एएसटी: एस्ट्रेल: प्रोफिज़्डैट, 2006।

1. द्रव्यमान और ऊर्जा के संरक्षण का नियम।

यह एक संयुक्त कानून है। इसमें दो कानून शामिल हैं।

मैं। द्रव्यमान के संरक्षण का नियम : प्रतिक्रिया में शामिल पदार्थों का द्रव्यमान प्रतिक्रिया उत्पादों के द्रव्यमान के बराबर होता है।

यह कानून 1748 में एम.वी. लोमोनोसोव द्वारा खोजा गया था और 1789 में ए.एल. लेवोइसियर द्वारा पूरक किया गया था।

प्रतिक्रिया के दौरान, प्रत्येक का द्रव्यमान 1 तत्व।

यह कानून आपको रासायनिक प्रतिक्रियाओं के समीकरण बनाने और उनके आधार पर गणना करने की अनुमति देता है। यह पूर्ण नहीं है (नीचे देखें)। ऊर्जा के संरक्षण का नियम निरपेक्ष है।

2. ऊर्जा संरक्षण का नियम: ऊर्जा शून्य से उत्पन्न नहीं होती है और गायब नहीं होती है, बल्कि केवल एक रूप से दूसरे रूप में जाती है।

यह कानून ए आइंस्टीन के काम का नतीजा है। उन्होंने ऊर्जा और पदार्थ के द्रव्यमान (1905) के बीच संबंध स्थापित किया:

ई \u003d टीएस 2,(6)

कहाँ साथ- निर्वात में प्रकाश की गति, -300,000 किमी/सेकंड के बराबर। चूंकि रासायनिक प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप ऊर्जा जारी या अवशोषित होती है, आइंस्टीन समीकरण के अनुसार, पदार्थों का द्रव्यमान भी बदलता है। हालाँकि, यह परिवर्तन इतना छोटा है कि इसे व्यवहार में नहीं लिया जाता है (तथाकथित द्रव्यमान दोष)।

सरल पदार्थों से हाइड्रोजन क्लोराइड के एक मोल का निर्माण 92.3 kJ / mol के तापीय प्रभाव के साथ होता है, जो पदार्थ के द्रव्यमान ("द्रव्यमान दोष") के लगभग 10 -9 g के नुकसान से मेल खाता है।

निम्नलिखित नियम केवल स्थिर आणविक संरचना वाले यौगिकों के लिए मान्य हैं- डाल्टनिड्स।वे अणुओं की परिवर्तनशील संरचना वाले यौगिकों से भिन्न होते हैं - बर्थोलिड्स।

धातु मिश्र धातुओं में प्रकार के यौगिक होते हैं एम टी एम एल,कहाँ टीऔर एन- चर।

2. रचना की स्थिरता का नियम (जे. एल. प्राउस्ट, 1801)।

जनता के बीच अनुपात रासायनिक तत्व, जो इस यौगिक का हिस्सा हैं, इसकी तैयारी की विधि से स्वतंत्र एक स्थिर मूल्य है।

3. एकाधिक अनुपात का कानून (जे डाल्टन, 1803)।

यदि दो तत्व कई बनाते हैं रासायनिक यौगिक, तब तत्वों में से एक का द्रव्यमान दूसरे के एक निश्चित द्रव्यमान के अनुसार एक दूसरे से छोटे पूर्णांक के रूप में संबंधित होता है।

कार्बन मोनोऑक्साइड (II) में CO: M (C) / M (O) \u003d 12/16 \u003d 3/4, कार्बन मोनोऑक्साइड (IV) CO 2: M (C) / M (2 O) \u003d 12 /32 \u003d 3 /8। इसलिए, इन यौगिकों में ऑक्सीजन के एक निश्चित द्रव्यमान प्रति कार्बन के द्रव्यमान के रूप में संबंधित हैं:

3 / 4: 3 / 8 =2:1

4. सरल आयतन अनुपात का नियम (जे. एल. गे-लुसाक, 1808)।

प्रतिक्रियाशील गैसों की मात्रा एक दूसरे से और छोटे पूर्णांक के रूप में गठित गैसों की मात्रा से संबंधित होती है।

प्रतिक्रिया समीकरण में स्टोइकोमेट्रिक गुणांक के अनुसार अमोनिया गठन की प्रतिक्रिया में:

एच 2 + 3एन 2 = 2एनएच 3 हम पाते हैं कि वी (एन 2) : वी (एच 2) : वी (एनएच 3) = 1:3:2।

5. अवोगाद्रो का कानून (1811)। समान परिस्थितियों (पी और टी) के तहत विभिन्न गैसों की समान मात्रा में अणुओं की समान संख्या होती है।

यह कानून राज्य के मेंडेलीव-क्लैप्रोन आदर्श गैस समीकरण के विश्लेषण से अनुसरण करता है:

पीवी = एनआरटी।

यह समीकरण दो गैसों के लिए लिखा जा सकता है: पी 1 वी 1= वी 1 आरटी 1, पी 2 वी 2= वि 2 आर टी 2 .

अगर बराबर पी 1 \u003d पी 2, टी 1 \u003d टी 2और वी आई = वी 2गैसों के पदार्थों की मात्रा बराबर होगी: एन 1= एन 2या, अवोगाद्रो संख्या दी गई है:

एन 1 एन ए \u003d एन 2 एन ए,

अर्थात् इन गैसों के अणुओं की संख्या भी बराबर होगी।

अवोगाद्रो का नियम है नतीजे:

1. समान परिस्थितियों में किसी भी गैस के अणुओं की संख्या समान मात्रा में होती है।

2. समान परिस्थितियों (पी, टी) के तहत समान मात्रा में ली गई गैसों के द्रव्यमान एक दूसरे से उनके दाढ़ द्रव्यमान के रूप में संबंधित हैं:

टी 1 / टी 2 \u003d एम 1 / एम 2।(7)

यह परिणाम इन गैसों के पदार्थों की मात्रा की समानता से होता है (ऊपर देखें): ν 1 = ν 2 .

किसी पदार्थ की मात्रा के बजाय उसके द्रव्यमान के दाढ़ द्रव्यमान (समीकरण 2) के अनुपात को प्रतिस्थापित करने पर हमें मिलता है:

टी 1 / एम 1 \u003d टी 2 / एम 2

टी 1 / टी 2 \u003d एम जी / एम 2।

दूसरा उपप्रमेय हमें किसी अन्य ज्ञात गैस से इस गैस के सापेक्ष घनत्व के ज्ञात मान से अज्ञात गैस के मोलर द्रव्यमान को निर्धारित करने के लिए एक समीकरण प्राप्त करने की अनुमति देता है।

पहली और दूसरी गैसों के समीकरण 7 के बाईं ओर अंश और भाजक में प्रतिस्थापित करने के बाद, जो बराबर हैं, हम प्राप्त करते हैं:

टी 1· वी 2 / टी 2 वी 1 \u003d एम 1 / एम 2।

किसी पदार्थ के द्रव्यमान का उसके आयतन के अनुपात को घनत्व से बदल दिया जाता है (समीकरण 5 देखें):

आर 1 / आर 2 \u003d एम 1 / एम 2

और हम दूसरी गैस से पहली गैस के आणविक भार की गणना के लिए एक समीकरण प्राप्त करते हैं:

एम 1= (ρ 1 / ρ 2) एम 2 = डी 1/2 एम 2(8)

या में सामान्य रूप से देखें:

एम = डीजी एमजी (9)

कहाँ डी जी- दूसरे के संबंध में पहली गैस का सापेक्ष घनत्व।

यदि किसी दी गई गैस का हाइड्रोजन घनत्व ज्ञात हो, तो निम्नलिखित समीकरण का उपयोग किया जाता है:

एम \u003d 2 डीएच 2।(10)

यदि वायु में गैस का घनत्व ज्ञात हो, तो निम्नलिखित समीकरण का प्रयोग किया जाता है:

एम = 29 डी वायु। (11)

रसायन विज्ञान के स्टोइकियोमेट्रिक कानून

सब कुछ माप, संख्या और वजन से निर्धारित होता है।

जी कैवेंडिश

पदार्थों के द्रव्यमान के संरक्षण का नियम

द्रव्यमान के संरक्षण का नियम पहली बार 1748 में एम.वी. लोमोनोसोव द्वारा तैयार किया गया था। उन्होंने 1756 में सीलबंद जहाजों में धातुओं को भूनने के उदाहरण का प्रयोग करके इसकी पुष्टि की। रासायनिक प्रयोगशालासेंट पीटर्सबर्ग में।

एम. वी. लोमोनोसोव ने 5 जुलाई, 1748 को एल. यूलर को लिखे एक पत्र में इस कानून को इस प्रकार तैयार किया: “प्रकृति में होने वाले सभी परिवर्तन इस तरह से होते हैं कि अगर किसी चीज़ में कुछ जोड़ा जाता है, तो उसे किसी और चीज़ से हटा दिया जाता है। इस प्रकार किसी पिंड में कितना पदार्थ जुड़ता है, किसी पिंड में कितना खो जाता है, मैं कितने घंटे सोने में बिताता हूं, जागते रहने से कितना निकाल लेता हूं, आदि। गति के नियम: वह पिंड जो अपने आवेग से दूसरे को गति करने के लिए उत्तेजित करता है, अपनी गति से उतना ही खो देता है जितना कि वह अपने द्वारा चलाए जा रहे दूसरे को संप्रेषित करता है।

कुछ समय बाद (1789), लोमोनोसोव से स्वतंत्र रूप से ए.एल. लेवोज़ियर द्वारा द्रव्यमान के संरक्षण का नियम स्थापित किया गया, जिन्होंने दिखाया कि रासायनिक प्रतिक्रियाओं में न केवल पदार्थों का कुल द्रव्यमान संरक्षित होता है, बल्कि प्रत्येक तत्व का द्रव्यमान भी संरक्षित होता है जो इसे बनाते हैं। परस्पर क्रिया करने वाले पदार्थ: “कृत्रिम प्रक्रियाओं या प्राकृतिक में कुछ भी नहीं बनाया गया है, और यह स्थिति निर्धारित करना संभव है कि प्रत्येक ऑपरेशन में पहले और बाद में समान मात्रा में पदार्थ हो, कि शुरुआत की गुणवत्ता और मात्रा बनी रहे वही, केवल विस्थापन, पुनर्व्यवस्था हुई। रसायन शास्त्र में प्रयोग करने की सारी कला इसी स्थिति पर आधारित है। ("रसायन विज्ञान में परिचयात्मक पाठ्यक्रम", 1789)।

कानून का आधुनिक शब्दांकन:

रासायनिक प्रतिक्रिया में प्रवेश करने वाले पदार्थों का द्रव्यमान प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप बनने वाले पदार्थों के द्रव्यमान के बराबर होता है.

रासायनिक प्रतिक्रिया के दौरान, परमाणुओं के नाभिक अपरिवर्तित रहते हैं। हालाँकि, एक परमाणु न केवल एक नाभिक है, बल्कि इसके आसपास के इलेक्ट्रॉन भी हैं। रासायनिक संपर्क की प्रक्रिया में, इलेक्ट्रॉनिक संरचना को पुनर्व्यवस्थित किया जाता है (किसी भी मामले में, बाहरी इलेक्ट्रॉनिक परतें), ताकि परमाणु बदल जाए, और यह बिल्कुल स्पष्ट नहीं है कि इसका द्रव्यमान स्थिर रहता है। लेकिन इलेक्ट्रॉनों की संख्या, नाभिक की तरह, संरक्षित है।

द्रव्यमान के संरक्षण का नियम, अन्य संरक्षण कानूनों की तरह, सख्ती से मनाया जाता है, लेकिन कुछ स्पष्टीकरण की आवश्यकता होती है। 1905 में, ए आइंस्टीन ने दिखाया कि एक पिंड के द्रव्यमान (एम) और इसकी ऊर्जा (ई) के बीच संबंध है, जो संबंध द्वारा व्यक्त किया गया है:

जहाँ c निर्वात में प्रकाश की गति है। आइंस्टीन का यह समीकरण स्थूल पिंडों और सूक्ष्म जगत के कणों (उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन) दोनों के लिए मान्य है। रासायनिक प्रतिक्रियाओं के दौरान, ऊर्जा हमेशा जारी या अवशोषित होती है, इसलिए प्रतिक्रिया में शामिल पदार्थों का द्रव्यमान भी बदलता है।

स्वतंत्र कार्य के लिए असाइनमेंट।प्रतिक्रिया के दौरान जारी गर्मी की मात्रा के अनुरूप द्रव्यमान मान निर्धारित करें

एच 2 (जी) + 1 / 2 ओ 2 (जी) \u003d एच 2 ओ (जी) + 241.8 केजे।

क्या रासायनिक प्रक्रियाओं में द्रव्यमान में इस तरह के बदलाव को नोटिस करना संभव है?

किन प्रक्रियाओं के लिए द्रव्यमान में परिवर्तन ऊर्जा की रिहाई या अवशोषण के परिणामस्वरूप ध्यान देने योग्य हो जाता है?

द्रव्यमान के संरक्षण के नियम को कैसे सुधारा जाना चाहिए ताकि किसी भी प्रक्रिया के लिए इसका पालन किया जा सके?

उदाहरण 2.1। 100 ग्राम कैल्शियम कार्बोनेट को कैल्सीन करके, 56 ग्राम कैल्शियम ऑक्साइड और 22.4 लीटर कार्बन मोनोऑक्साइड (IV) (n.a.) प्राप्त किया गया। क्या यह पदार्थों के द्रव्यमान के संरक्षण के नियम का खंडन करता है?

समाधान।अवोगाद्रो के नियम के अनुसार सामान्य स्थिति 22.4 लीटर गैस इस पदार्थ के 1 मोल से मेल खाती है। इसलिए, प्रतिक्रिया के दौरान CO 2 का 1 mol बनाया गया था। कार्बन डाइऑक्साइड के 1 मोल का द्रव्यमान:

एम (सीओ 2) \u003d ν (सीओ 2) एम (सीओ 2); एम(सीओ 2) = 44 ग्राम/मोल; मी (सीओ 2) \u003d 1 44 \u003d 44 (जी)।

प्रतिक्रिया उत्पादों के द्रव्यमान का योग होगा:

56 + 44 = 100 (जी),

जो मूल कैल्शियम कार्बोनेट के द्रव्यमान के बराबर है। अतः द्रव्यमान संरक्षण का नियम पूरा होता है।