ما هو قانون حفظ الكُتلة؟

يعرف قانون حفظ الكتلة (بالإنجليزية: Conversation of mass) باسم قانون (لافوازييه-لومونوسوف) نسبة إلى العالمين اللذين اكتشفاه، وينص قانون حفظ الكتلة على أن الكتلة لا تفنى ولا تُستحدث خلال التفاعلات الكيميائية، وأن كتلة المادة عند بداية التفاعل الكيميائي تساوي كتلة المادة عند نهاية التفاعل في الأنظمة المغلقة (بالإنجليزية: Closed systems)، والنظام المغلق هو النظام الذي يسمح بتبادل الطاقة، لكنه لا يسمع بتبادل المادة، وعليه فإن كتلة المواد المتفاعلة تساوي كتلة المواد الناتجة من التفاعل، حتى لو تغيّرت المادة من نوع إلى آخر.[١]


ما أهميّة قانون حفظ الكُتلة؟

يُساعد قانون حفظ الكتلة في زيادة كفاءة الإنتاج، وذلك لأن معرفة نوع وكميّة المواد المتفاعلة يساعد على التنبؤ بكميّة المواد الناتجة من خلال تطبيق القانون، كما أنه ساعد في تحويل علم الكيمياء من علمٍ أوليَ يُنظر إليه على أنه خرافاتٌ من التصوف والسحر إلى علمٍ جديرٍ بالاحترام، فمع ظهور قانون حفظ الكتلة؛ أَضاف الكيميائيون القدرة على التنبؤ إلى مبادئ الكيمياء القديمة، مما ساهم في تنمية وتطوير علم الكيمياء، حتى وصل إلى ما هو عليه الآن.[٢]


من هو مكتشف قانون حفظ الكُتلة؟

يعتبر العالم الروسي ميخائيل لومونوسوف (بالإنجليزية: Mikhail Lomonosov) أول من وضع قانون حفظ الكتلة، لكن الذي صرَح به بصيغته الحاليّة هو العالم الفرنسي أنطوان لافوازييه (بالإنجليزية: Antoine Lavoisier)، وهو أحد النبلاء الفرنسيين، كما أنه أول من تعرف على الأكسجين، وبسببه يتم تسمية قانون حفظ الكتلة أحيانًا باسم لافوازييه، وقد أثبت في أواخر القرن الثامن عشر أن الكتلة الكليّة لا تتغير في التفاعل الكيميائي، مما دفعه إلى إعلان أن المادة محفوظة في التفاعلات الكيميائية، وقد كانت تجاربه هي المرة الأولى التي يختبر فيها شخصٌ ما فكرة الحفاظ على المادة من خلال قياس كتلتها قبل وبعد التفاعل.[٣]


مثال على قانون حفظ الكتلة


السؤال:

عند تسخين 10 غرامات من مادة كربونات الكالسيوم (CaCO3)، فإنه ينتج ما مقداره 4.4 غرام من ثاني أكسيد الكربون (CO2)، بالإضافة إلى 5.6 غرام من أكسيد الكالسيوم (CaO)، وعليه فإن مجموع كتل المواد المتفاعلة (وهي كربونات الكالسيوم) يساوي مجموع كتل المواد (وهي ثاني أكسيد الكربون وأكسيد الكالسيوم)، وهكذا فإن مبدأ قانون حفظ الكُتلة قد تحقق في هذا المثال، وذلك كالآتي:[٤]



الحل:
  • كتلة المواد المتفاعلة= كتلة كربونات الكالسيوم (CaCO3)= 10 غرام
  • كتلة المواد الناتجة= كتلة ثاني أكسيد الكربون + كتلة أكسيد الكالسيوم
  • كتلة المواد الناتجة= 4.4 + 5.6 = 10 غرام
  • كتلة المواد المتفاعلة= كتلة المواد الناتجة= 10 غرام





ما هي الكُتلة؟

تعرف الكتلة (بالإنجليزية: Mass) بأنها إحدى الخواص الأساسية لجميع المواد، وهي تصف مقدار المادة التي يحتويها الجسم، وهي مقدار مقاومة الجسم للتغير في سرعته أو مكانه نتيجة تأثره بقوة خارجية، فكلّما كانت كتلة الجسم أكبر؛ كلّما قلّ التغيّر الناتج عن تلك القوّة، وتقاس كتلة الأجسام غالبًا بوحدة الكيلوغرام (بالإنجليزية: Kilogram)، والتي يرمز لها بالرمز Kg، وترتبط الكتلة كثيرًا بالوزن، لكن الحقيقة أن لكلٍ منهما مفهومًا مختلفًا عن الآخر.[٥]

المراجع

  1. ↑ "CONSERVATION OF ENERGY AND MASS", national geographic, Retrieved 28/7/2021. Edited.
  2. ↑ "The Law of Conservation of Mass: Definition, Equation & Examples", study, Retrieved 28/7/2021. Edited.
  3. ↑ "Antoine-Laurent Lavoisie", sciencehistory, Retrieved 28/7/2021. Edited.
  4. ↑ "Conservation of Mass - There is No New Matter", chemistry libretexts, Retrieved 28/7/2021. Edited.
  5. ↑ "Mass", britannica, Retrieved 28/7/2021. Edited.