La masa es un sistema aislado. La ley de conservación de la masa establece que la masa no puede crearse ni destruirse en una reacción química. Solo hay un reordenamiento en los átomos de las sustancias para la formación de compuestos. Por tanto, la masa del sistema total permanece constante en cualquier intervalo de tiempo. Esto implica que las masas totales de los reactivos son iguales a la suma de las masas de los productos y las masas de los reactivos que no reaccionaron. La ley de conservación de la masa también se denomina principio de conservación de la masa.
La masa del sistema cerrado total al comienzo de la reacción es equivalente a la masa al final de la reacción.
Reactivos en masa = Productos en masa
Experimento para verificar la ley de conservación de la masa
Se puede realizar el siguiente experimento para verificar la ley de conservación de la masa:
Elementos necesarios para realizar el experimento:
- Cloruro de bario (BaCl 2 .2H 2 0),
- Sulfato de sodio (Na 2 SO 4 .10H2O),
- Dos vasos de precipitados de 100 y 150 ml respectivamente.
- Equilibrio físico
- Dos vidrios de reloj
- Balanza de resorte (0-500 g),
- Bolsa de polietileno
- Agua destilada
- Una varilla de vidrio.
La reacción se puede visualizar como una reacción de precipitación, donde la sal insoluble se separa como un precipitado. La reacción ocurre entre el cloruro de bario (BaCl2 2 (aq)) y el sulfato de sodio (Na 2 SO 4 (aq)). Ambos compuestos se toman en soluciones acuosas, es decir, se toma agua como disolvente. Este es un tipo de reacción de doble desplazamiento.
La reacción involucrada es,
BaCl 2 (aq) + Na 2 SO 4 (aq) ————-> BaSO 4 (aq) + 2NaCl(aq)
Incoloro Incoloro Blanco Precipitado
Reorganizando la ecuación en la forma icónica, obtenemos,
Ba + (aq) + SO 4 2- (aq) —————> BaSO4(s)
Precipitado blanco
Los reactivos involucrados en la reacción son el cloruro de bario y el sulfato de sodio, mientras que los productos involucrados son el sulfato de bario y el cloruro de sodio.
Ahora sabemos,
Masa de los reactivos (cloruro de bario + sulfato de sodio) = Masa de los productos (sulfato de bario + cloruro de sodio)
Pasos involucrados en el proceso
- Se toman 50 ml de agua destilada en dos vasos de precipitados de 100 ml.
- Pese los dos vidrios de reloj tomados en una balanza física.
- Una cantidad de 3.6 g de BaCl 2 .2H 2 0 se toma en un vidrio de reloj.
- Disolver la cantidad de solución acuosa de cloruro de bario en 50 ml de agua destilada. El contenido se almacena en el vaso de precipitados A.
- 8.05 g de Na 2 SO4.10H 2 O se toman en otro vidrio de reloj de masa definida.
- Disolver la cantidad de solución acuosa de cloruro de sodio en 50 ml de agua destilada. El contenido se almacena en el vaso de precipitados B.
- Se toma un vaso de precipitados de 150 ml y se mide con la balanza de resorte. Este vaso de precipitados contendrá el contenido final y está etiquetado como C.
- Las soluciones contenidas en los vasos de precipitados A y B se combinan mediante agitación constante con una varilla de vidrio.
- En el vaso de precipitados C emerge un precipitado debido a la formación del compuesto sulfato de bario (BaSO 4 ).
- El peso total de los productos se puede calcular midiendo el peso del vaso de precipitados.
- Las masas del contenido de los vasos de precipitados se miden antes y después de la reacción.
Suposiciones durante el experimento.
En el caso de agua destilada, se supone que la densidad es de 1g/cc.
Cosas a tener en cuenta antes del experimento
- Se deben usar pequeñas cantidades de productos químicos para realizar la reacción.
- Inicialmente, el puntero de la balanza de resorte debe estar en las marcas cero.
- La lectura del balance de resorte se toma solo una vez que su puntero está en la posición de reposo.
- La lectura de la balanza de resorte debe tomarse cuando se coloca en posición vertical.
- Deben tomarse cantidades precisas de las masas mencionadas.
- La solución de BaCl 2 y Na 2 SO 4 debe mezclarse con agitación constante.
Observaciones
Las siguientes inferencias se pueden extraer del experimento,
Masa de solución acuosa de cloruro de bario (BaCl 2 ) = 3,6 g
Masa de solución de BaCl 2 = 53,6 g
Masa de solución acuosa de sulfato de sodio (Na 2 SO 4 .10H 2 O) = 8,05 g
Masa de solución de Na 2 SO 4 =58,05 g
Masa de 50 ml de agua destilada = 50,0 g
Calculando la masa total de reactivos, tenemos,
BaCl2 + Na2SO4 = 53,6 + 58,05
= 111,65g
Masa del vaso de precipitados vacío de 150 mL,m1 =…………………….g
Masa de la mezcla de reacción antes de la precipitación, m2= m1+ 111,65 g = ……………………g
Masa final de la mezcla de reacción después de la precipitación, m3 =……………………. gramo
Conclusiones
Cuando comparamos la masa de los reactivos con la de los productos, las dos masas se consideran equivalentes. Esto implica que las masas observadas, m 2 = m 3 . Por lo tanto, se conserva la ley de conservación de la masa.
Ejemplos de preguntas
Pregunta 1. ¿Dónde se encuentra la aplicabilidad de la ley de conservación?
Responder:
La ley de conservación de la masa se puede ver en reacciones químicas, como la producción de dirust de carbono, o durante el proceso de combustión de la madera. Es aplicable a todos los fenómenos que ocurren en el sistema cerrado.
Pregunta 2. ¿Qué es una reacción de precipitación de doble desplazamiento?
Responder:
Las reacciones de doble precipitación implican el cambio de átomos de dos compuestos diferentes. En estas reacciones se produce un intercambio de iones que da como resultado la formación de dos nuevos compuestos. La ocurrencia de este tipo de reacción es más evidente en el caso de que los compuestos iónicos se disuelvan en agua como solvente. Los iones positivos intercambian compañeros de iones negativos. Cualquier reacción de esta forma es,
AB + CD → AD + CB
Pregunta 3. ¿Qué otro tipo de reacción se puede usar para mostrar la ley de conservación de la masa?
Responder:
Cualquier reacción de combinación, donde los reactivos se combinan para formar un producto, puede usarse para verificar esta ley. Por ejemplo, la producción de agua a partir de moléculas de hidrógeno y oxígeno.
2H2 (4g) + O2 ( 32g) => 2H20 ( 36g )
Pregunta 4. Dé alguna otra reacción de precipitación que pueda usarse fácilmente para verificar esta ley.
Responder:
NaCl(aq) + AgNO 3 (aq) => AgCl(s) + NaNO 3 (aq)
Reescribiendo como eq icónica. ,
Ag + (ac.) + Cl – (ac.) => AgCl(s)
Aquí, AgCl se separa como un precipitado blanco.
Pregunta 5. ¿Qué reacciones no cumplen la ley de conservación de la masa?
Responder:
Reacciones nucleares ya que parte de la masa se destruye en forma de energía.
E = mc2
Publicación traducida automáticamente
Artículo escrito por mallikagupta90 y traducido por Barcelona Geeks. The original can be accessed here. Licence: CCBY-SA