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Ãëàâà 2. Õèìè÷åñêèå ðåàêöèè. Çàêîíû ñîõðàíåíèÿ ìàññû è ýíåðãèè § 18. Çàêîíû ñîõðàíåíèÿ ìàññû è ýíåðãèè
×òî ïðîèñõîäèò ñ âåùåñòâàìè â õèìè÷åñêèõ ðåàêöèÿõ? ×òî âàì èçâåñòíî èç êóðñà ôèçèêè î ïåðåõîäå îäíîãî âèäà ýíåðãèè â äðóãîé?  õèìè÷åñêèõ ðåàêöèÿõ ïðîèñõîäèò ïðåâðàùåíèå îäíèõ âåùåñòâ â äðóãèå, ïðè ýòîì èñõîäíûå âåùåñòâà è ïðîäóêòû ðåàêöèè ñîñòîÿò èç àòîìîâ îäíèõ è òåõ æå õèìè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ.  ïðîöåññå õèìè÷åñêîé ðåàêèè ÷èñëî àòîìîâ èñõîäíûõ âåùåñòâ ñîõðàíÿåòñÿ, ïðîèñõîäèò ëèøü èõ ïåðåãðóïïèðîâêà, âåäóùàÿ ê îáðàçîâàíèþ íîâûõ âåùåñòâ (ïðîäóêòîâ ðåàêöèè). Ñóììà àòîìîâ âåùåñòâ, âñòóïèâøèõ â õèìè÷åñêóþ ðåàêöèþ, ðàâíà ñóììå àòîìîâ, ïîëó÷èâøèõñÿ â ðåçóëüòàòå ðåàêöèè.
Ýòîò çàêîí íîñèò íàçâàíèå çàêîí ñîõðàíåíèÿ ìàññû âåùåñòâ. Ïðîáëåìà. Ïî÷åìó â õèìè÷åñêèõ ðåàêöèÿõ ìàññû èñõîäíûõ âåùåñòâ è ïðîäóêòîâ ðàâíû? Êàê ýòî îáúÿñíèòü? Èäåÿ ñîõðàíåíèÿ ìàññû âåùåñòâ ïðè õèìè÷åñêèõ ðåàêöèÿõ âîçíèêàëà â ðàáîòàõ ðàçíûõ ó÷¸íûõ. Áîëüøîå çíà÷åíèå äëÿ îòêðûòèÿ çàêîíà èìåëè ýêñïåðèìåíòàëüíûå èññëåäîâàíèÿ Ð. Áîéëÿ è Ì.Â. Ëîìîíîñîâà. Ì.Â. Ëîìîíîñîâ ïðîêàëèâàë ìåòàëëû â çàïàÿííîì ñîñóäå — ðåòîðòå (ðèñ. 32) è îáíàðóæèë, ÷òî âåñ âåùåñòâ äî è ïîñëå ðåàêöèè îñòàëñÿ íåèçìåííûì. Ð. Áîéëü ïðîâîäèë ïðîêàëèâàíèå ìåòàëëîâ â ðåòîðòå ñ îòêðûòûì ãîðëîì. Âû çíàåòå, ÷òî âîçäóõ ñîñòîèò â îñíîâíîì èç êèñëîðîäà, àçîòà, àðãîíà (èíåðòíîãî ãàçà).  ðåçóëüòàòå ðåàêöèè «ïðîêàëèâàíèÿ æåëåçà» îáðàçîâàëèñü íîâûå âåùåñòâà: æåëåçíàÿ îêàëèíà (ñîåäèíåíèå æåëåçà ñ êèñëîðîäîì âîçäóõà) è «îñòàòîê âîçäóõà», çàêëþ÷¸ííîãî â ðåòîðòå, íî óæå áåç êèñëîðîäà.
Ïðîáëåìà. Ïåðåä ïðîêàëèâàíèåì çàïàÿííàÿ ðåòîðòà ñ æåëåçîì áûëà âçâåøåíà. Ïîñëå íàãðåâàíèÿ ñîñóä áûë îòêðûò è âíîâü âçâåøåí. Ïî÷åìó åãî ìàññà óâåëè÷èëàñü? Ïðèâåäèòå âàøè îáúÿñíåíèÿ è äîêàçàòåëüñòâà. Çàêîí ñîõðàíåíèÿ ìàññû âåùåñòâ ïðîÿâëÿåòñÿ âî âñåõ õèìè÷åñêèõ ðåàêöèÿõ è âñåãäà ìîæåò áûòü ïîäòâåðæä¸í ýêñïåðèìåíòàëüíî. Íàïðèìåð, ïðè ãîðåíèè ñâå÷è êàæåòñÿ, ÷òî ìàññà âåùåñòâ óáûâàåò (ðèñ. 33), îäíàêî åñëè ïðîèçâåñòè ïîãëîùåíèå ïðîäóêòîâ ðåàêöèè ãîðåíèÿ è âçâåñèòü èõ âìåñòå ñ îãàðêîì ñâå÷è, òî ìàññà âåùåñòâ ïîëó÷èòñÿ òàêîé æå, êàê è äî íà÷àëà ðåàêöèè.
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