Zakon očuvanja mase

Zakon o održanju mase (ili zakon o očuvanju mase) otkrio je i formulirao Antoine Laurent de Lavoisier:

• Nikakve se promjene ne mogu opaziti u ukupnoj masi svih tvari koje sudjeluju u kemijskoj reakciji.

Za vrijeme kemijske reakcije ne mijenja se ukupna masa svih tvari koje sudjeluju u toj reakciji. Lavoisier je zakon otkrio jer je prvi koristio vagu za točna mjerenja.

Na primjer, reakcija vodika s kisikom i nastanak vode:

$2H_{2}+O_{2}=2H_{2}O$

$4\cdot 1,00794\ g\ +2\cdot 15,9994\ g\ =2\cdot 18,01528\ g$

Rezultat: $\qquad 36,03056\ g=36,03056\ g$

Hans Landolt (1831. – 1910.), švicarski fizički kemičar, vrlo je preciznim mjerenjima potvrdio taj zakon s točnošću 1: 10⁷.

Prema Einsteinovoj teoriji relativnosti, međutim, mora se pri svakoj kemijskoj reakciji dio ukupne mase m reaktanata pretvoriti u energiju E kemijske reakcije prema relaciji: E = mc², gdje je c brzina svjetlosti (2,997925• 10⁸ms ^-1). Odatle slijedi da bi točnost vaganja morala biti najmanje 1:10¹⁰ da bi se ustanovio gubitak mase koja se pretvorila u reakcijsku energiju. Ako je reakcijski sustav zatvoren, zakon o održanju mase vrijedi općenito, jer su mase i energije u zatvorenom sustavu uvijek konstantne.

Zato se zakon o održanju mase može postaviti općenitije kao zakon o održanju materije:

• Ukupna masa i energija u sustavu (svemiru) je stalna.

Budući da se pri nuklearnim reakcijama oslobađa velika energija, što ujedno znači i veliki gubitak mase, za njih ne vrijedi zakon o održanju mase u klasičnoj formulaciji.

Literatura

• Filipović, Lipanović: "Opća i anorganska kemija", 9. izd., Školska knjiga, Zagreb, 1995., ISBN 953-0-30907-4, str.33