【中学理科】質量保存の法則

中２理科の「質量保存の法則」についてまとめています。「質量保存の法則」に関して、実験の前後の様子から実証しています。それでは、中２理科の「質量保存の法則」です。

質量保存の法則

質量保存の法則は、化学変化の前後で全体の質量は変化しないという法則。この法則は化学変化でだけでなく、状態変化や溶解など物質の起こるすべての変化について成り立ちます。

• 反応前の物質の全体の質量＝反応後の物質全体の質量

質量保存の法則は成り立つ理由

化学変化の前後で原子の種類と数が変わらないためです。

化学変化の前後と質量

まずは、質量の保存に法則について、化学変化の前後と質量がどうなっているかの実験をみてみましょう。

＜手順＞

1. 装置全体の質量測る
2. 密閉した容器を傾けて二酸化炭素を発生させる
3. 反応後の装置全体の質量をはかる。

＜結果＞
結果容器を密閉した状態では反応の前後で装置全体の質量は変わらない。

もう1つのやり方
＜手順＞

1. 化学変化前の質量測る
2. 水溶液を混ぜて水に溶けにくい炭酸カルシウムを生じさせる。
3. 反応語の全体の質量をはかる。

＜結果＞
反応の前後で全体の質量は変わらない。

気体が発生する化学変化の質量

密閉した容器内であれば、反応前後で物質全体の質量は変わらない。密閉したしない容器の場合は発生した気体が、空気中へ出ていくためにそのぶんだけ質量が減ります。

• （例）炭酸水素ナトリウムとうすい塩酸の反応→二酸化炭素が発生する
• （式）炭酸水素ナトリウム＋塩酸→塩化ナトリウム＋二酸化炭素＋水

＜確認＞
石灰石に塩酸を注ぐと二酸化炭素が発生する。いろいろな質量の石灰石に、一定量の塩酸を加えてニ酸化炭素を発生させ、反応前後の質量を調べたところ次の表になりました。

この結果から空気中に出ていた二酸化炭素の質量はいくらかがわかりますね。

沈殿ができる化学変化と質量

反応の前後で物質全体の質量は変わらない

• （例）炭酸ナトリウム水溶液と塩化カルシウム水溶液の反応→炭酸カルシウムの沈殿ができる
  炭酸ナトリウム＋塩化カルシウム→炭酸カルシウム＋塩化ナトリウム

気体が発生しその気体の水に溶ける反応と質量

反応の前後で物質全体の質量は変わらない

• （例）塩化アンモニウムと水酸化ナトリウムの反応→発生したアンモニアを水に溶かす
• （式）塩化アンモニウム＋水酸化ナトリウム→アンモニア＋水＋塩化ナトリウム