Quelle est la loi de conservation de la masse?

La loi de la conservation de la masse est le principe qui stipule que ni la transformation physique ni les réactions chimiques ne créent ou ne détruisent la masse dans un système isolé. Selon ce principe, les réactifs et les produits d'une réaction chimique doivent avoir des masses égales. Par conséquent, la somme des masses de cire et d'oxygène (réactifs) dans une réaction chimique doit être égale à la quantité des masses d'oxyde de carbone (IV) et d'eau (produits). La loi de la conservation de la masse est essentielle dans les calculs impliquant la détermination de masses inconnues de réactifs et de produits dans une réaction chimique donnée.

Histoire de la loi de conservation de la masse

La loi sur la conservation de la masse est née de la proposition d'un ancien grec selon laquelle la quantité totale de matière dans l'univers ne change pas. En 1789, Antoine Lavoisier a qualifié la loi de conservation de la masse de principe vital en physique. Einstein a plus tard modifié cette loi en incluant l'énergie dans sa description. Selon Einstein, la loi est devenue la loi de conservation de l'énergie de masse, qui stipule que la masse totale et l'énergie ne changent pas dans un système donné. A partir de ce principe, l'énergie et la masse peuvent être converties de l'un à l'autre. Néanmoins, étant donné que la consommation ou la production d’énergie dans les réactions chimiques courantes représente une masse négligeable, la loi de conservation de la masse reste un concept fondamental en chimie.

Réactions chimiques et loi de conservation de la masse

La loi de la conservation de la masse fournit la visualisation que les réactions chimiques impliquent la réorganisation des atomes et des liaisons des réactifs à différents arrangements dans les produits. Ainsi, le nombre d'atomes dans le processus ne change pas. De plus, les atomes d'une matière donnée sont identiques; donc, les réarranger ne changerait pas la masse de la matière. La visualisation est une hypothèse essentielle dans la représentation des réactions chimiques utilisant des équations chimiques équilibrées.

Dans ces équations, les éléments impliqués dans la réaction ont un nombre égal de moles à gauche et à droite de l'équation. Par conséquent, il serait possible de déterminer la quantité de toute substance nécessaire pour produire une quantité spécifiée d'un produit. De plus, la loi de la conservation de la masse est essentielle pour déterminer les masses de gaz dans les réactions chimiques car elles ne peuvent pas être mesurées dans la plupart des cas. Par conséquent, dans une réaction impliquant des produits solides, liquides ou gazeux ou des réactifs, connaître les masses solide et liquide aide à déterminer la masse de gaz puisque la masse restante ne lui est affectée.

Un exemple concret

Un scénario typique qui implique l'utilisation de la loi de conservation de la masse est la fonte d'un glaçon de dix grammes pendant une journée chaude. Le glaçon passerait de l'état solide à l'état liquide et finirait par devenir de la vapeur. La masse du conteneur qui contenait le glaçon resterait constante et la masse de l'eau contenue dans ce système ne changerait pas même après sa vaporisation complète.