पदार्थ, अनुप्रयोगों, प्रयोगों और उदाहरणों के संरक्षण का नियम

पदार्थ या द्रव्यमान के संरक्षण का नियम वह है जो बताता है कि किसी भी रासायनिक प्रतिक्रिया में पदार्थ का निर्माण या विनाश नहीं होता है। यह कानून इस तथ्य पर आधारित है कि इस प्रकार की प्रतिक्रियाओं में परमाणु अविभाज्य कण हैं; जबकि परमाणु प्रतिक्रियाओं में परमाणु खंडित होते हैं, यही वजह है कि उन्हें रासायनिक प्रतिक्रिया नहीं माना जाता है. 

यदि परमाणु नष्ट नहीं होते हैं, तो जब एक तत्व या यौगिक प्रतिक्रिया करता है, तो प्रतिक्रिया से पहले और बाद में परमाणुओं की संख्या को स्थिर रखा जाना चाहिए; जो शामिल अभिकर्मकों और उत्पादों के बीच एक निरंतर बड़े पैमाने पर अनुवाद करता है.

यह हमेशा मामला होता है अगर कोई रिसाव नहीं होता है जो पदार्थ के नुकसान का कारण बनता है; लेकिन अगर रिएक्टर को सीमांकित रूप से सील कर दिया जाता है, तो कोई भी परमाणु "गायब नहीं होता है", और इसलिए प्रतिक्रिया में द्रव्यमान द्रव्यमान के बराबर होना चाहिए.

यदि उत्पाद ठोस है, तो दूसरी ओर, इसका द्रव्यमान इसके गठन के लिए शामिल अभिकर्मकों के योग के बराबर होगा। उसी तरह यह तरल या गैसीय उत्पादों के साथ होता है, लेकिन इसके परिणामी द्रव्यमान को मापते समय गलती करने का अधिक खतरा होता है.

यह कानून पिछली शताब्दियों के प्रयोगों से पैदा हुआ था, जो कई प्रसिद्ध केमिस्टों के योगदान से मजबूत हुआ, जैसे एंटोनी लावोसियर.

ए और बी के बीच की प्रतिक्रिया पर विचार करें₂ AB बनाने के लिए₂ (शीर्ष छवि) पदार्थ के संरक्षण के कानून के अनुसार, द्रव्यमान AB₂ A और B के द्रव्यमान के योग के बराबर होना चाहिए₂, क्रमशः। तब, यदि 13 ग्राम बी के साथ 37 ए की प्रतिक्रिया होती है₂, उत्पाद एबी₂ वजन 50 ग्राम होना चाहिए.

इसलिए, एक रासायनिक समीकरण में, अभिकारकों का द्रव्यमान (ए और बी)₂) हमेशा उत्पादों (एबी) के द्रव्यमान के बराबर होना चाहिए₂).

एक उदाहरण जो अभी वर्णित है, वह जंग या जंग जैसे धात्विक ऑक्साइड के निर्माण के समान है। जंग लोहे की तुलना में भारी है (हालांकि यह ऐसा नहीं लग सकता है) क्योंकि ऑक्साइड उत्पन्न करने के लिए ऑक्सीजन के द्रव्यमान के साथ धातु प्रतिक्रिया करता है.

सूची

• 1 पदार्थ या द्रव्यमान के संरक्षण का नियम क्या है?
  • 1.1 लावोइसियर का योगदान
• 2 यह कानून रासायनिक समीकरण में कैसे लागू होता है?
  • २.१ मूल सिद्धांत
  • २.२ रासायनिक समीकरण
• 3 कानून का प्रदर्शन करने वाले प्रयोग
  • ३.१ धातुओं का अभ्युदय
  • 3.2 ऑक्सीजन रिलीज
• 4 उदाहरण (व्यावहारिक अभ्यास)
  • 4.1 पारा मोनोऑक्साइड का अपघटन
  • 4.2 एक मैग्नीशियम रिबन का प्रसार
  • 4.3 कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड
  • 4.4 कॉपर ऑक्साइड
  • 4.5 सोडियम क्लोराइड का निर्माण
• 5 संदर्भ

द्रव्य या द्रव्यमान के संरक्षण का नियम क्या है?

इस कानून में कहा गया है कि एक रासायनिक प्रतिक्रिया अभिकारकों का द्रव्यमान उत्पादों के द्रव्यमान के बराबर है। कानून वाक्यांश में व्यक्त किया गया है "मामला न तो बनाया गया है और न ही नष्ट हो गया है, सब कुछ रूपांतरित हो गया है", क्योंकि यह जूलियस वॉन मेयर (1814-1878) द्वारा अभिनीत किया गया था.

कानून को स्वतंत्र रूप से मिखाइल लमानोसोव द्वारा 1745 में और 1785 में एंटोनी लावोईसियर द्वारा प्रारूपित किया गया था। जबकि लामानोसोव्स द लॉ ऑफ द कंजर्वेशन ऑफ द मास के शोध से लावोइसेर के लोगों की भविष्यवाणी की गई थी, वे यूरोप में ज्ञात नहीं थे। रूसी में लिखा जा रहा है.

रॉबर्ट बॉयल द्वारा 1676 में किए गए प्रयोगों ने उन्हें यह इंगित करने के लिए प्रेरित किया कि जब एक सामग्री को एक खुले कंटेनर में रखा गया था, तो सामग्री ने अपना वजन बढ़ाया; शायद सामग्री द्वारा अनुभव किए गए परिवर्तन के कारण.

हवा के एक सीमित सेवन के साथ कंटेनरों में सामग्री के झुकाव पर लैवॉइसर के प्रयोगों से वजन में वृद्धि देखी गई। यह परिणाम बॉयल द्वारा प्राप्त किया गया था.

लावोईसियर का योगदान

हालाँकि, लावोइसियर का निष्कर्ष अलग था। उन्होंने सोचा कि विसंगति के दौरान हवा से द्रव्यमान की एक मात्रा निकाली गई थी, जो द्रव्यमान में वृद्धि के बारे में बताएगी जो कि भस्मीकरण के अधीन सामग्रियों में देखी गई थी।.

लावोइज़र ने सोचा कि धातु का द्रव्यमान भस्मीकरण के दौरान स्थिर रहता है, और यह कि बंद कंटेनरों में भस्मीकरण में कमी फ्लिज़िस्टो (डिस्प्यूस में अवधारणा) में कमी, गर्मी के उत्पादन से संबंधित एक सार तत्व के कारण नहीं हुई है।.

लावोइज़र ने नोट किया कि मनाया कमी, बंद कंटेनरों में गैसों की एकाग्रता में कमी के कारण हुई थी.

यह कानून रासायनिक समीकरण में कैसे लागू होता है?

द्रव्यमान के संरक्षण का नियम स्टोइकोमीट्री में पारलौकिक महत्व का है, अभिकर्मकों और एक रासायनिक प्रतिक्रिया में मौजूद उत्पादों के बीच मात्रात्मक संबंधों की गणना के रूप में उत्तरार्द्ध को परिभाषित करता है।.

स्टोइकोमेट्री के सिद्धांतों को 1792 में जेरेमीस बेंजामिंक रिक्टर (1762-1807) द्वारा निर्दिष्ट किया गया था, जिन्होंने इसे विज्ञान के रूप में परिभाषित किया जो रासायनिक तत्वों के मात्रात्मक अनुपात या बड़े पैमाने पर संबंधों को मापता है जो एक प्रतिक्रिया में शामिल होते हैं.

रासायनिक प्रतिक्रिया में पदार्थों का एक संशोधन होता है जो इसमें हस्तक्षेप करते हैं। यह देखा गया है कि उत्पादों को उत्पन्न करने के लिए अभिकारक या अभिकारक का सेवन किया जाता है.

रासायनिक प्रतिक्रिया के दौरान परमाणुओं के बीच बांड के टूटने होते हैं, साथ ही नए बांड का गठन भी होता है; लेकिन प्रतिक्रिया में शामिल परमाणुओं की संख्या अपरिवर्तित रहती है। यह वह है जो पदार्थ के संरक्षण के नियम के रूप में जाना जाता है.

मूल सिद्धांत

इस कानून का अर्थ है दो बुनियादी सिद्धांत:

-प्रत्येक प्रकार के परमाणुओं की कुल संख्या अभिकारकों (प्रतिक्रिया से पहले) और उत्पादों में (प्रतिक्रिया के बाद) के बराबर होती है.

-प्रतिक्रिया के पहले और बाद में विद्युत आवेशों का कुल योग स्थिर रहता है.

ऐसा इसलिए है क्योंकि उप-परमाणु कणों की संख्या स्थिर रहती है। ये कण एक विद्युत आवेश के बिना न्यूट्रॉन होते हैं, एक धनात्मक आवेश (+) के साथ प्रोटॉन, और एक ऋणात्मक आवेश (-) के साथ इलेक्ट्रॉन। तो एक प्रतिक्रिया के दौरान विद्युत आवेश नहीं बदलता है.

रासायनिक समीकरण

ऊपर कहा गया है, जब एक समीकरण (मुख्य छवि की तरह) द्वारा रासायनिक प्रतिक्रिया का प्रतिनिधित्व करते हैं, तो मूल सिद्धांतों का सम्मान किया जाना चाहिए। रासायनिक समीकरण विभिन्न तत्वों या परमाणुओं के प्रतीकों या अभ्यावेदन का उपयोग करता है, और प्रतिक्रिया के पहले या बाद में उन्हें अणुओं में कैसे वर्गीकृत किया जाता है.

एक उदाहरण के रूप में निम्नलिखित समीकरण का फिर से उपयोग किया जाएगा:

ए + बी₂    => एबी₂

सबस्क्रिप्ट एक संख्या है जिसे तत्वों के दाईं ओर (B) रखा गया है₂ और ए.बी.₂) अपने निचले हिस्से में, एक अणु में मौजूद तत्व के परमाणुओं की संख्या को दर्शाता है। मूल से अलग एक नए अणु के उत्पादन के बिना इस संख्या को नहीं बदला जा सकता है.

स्टोइकोमेट्रिक गुणांक (ए और बाकी प्रजातियों के मामले में 1) एक संख्या है जिसे परमाणुओं या अणुओं के बाएं हिस्से में रखा जाता है, जो एक प्रतिक्रिया में शामिल हैं उनकी संख्या का संकेत.

रासायनिक समीकरण में, यदि प्रतिक्रिया अपरिवर्तनीय होती है, तो प्रतिक्रिया की दिशा को इंगित करते हुए एक ही तीर रखा जाता है। यदि प्रतिक्रिया प्रतिवर्ती है, तो विपरीत दिशा में दो तीर हैं। तीरों के बाईं ओर अभिकर्मक या अभिकारक हैं (A और B)₂), जबकि दाईं ओर उत्पादों (एबी) हैं₂).

कमाल

एक रासायनिक समीकरण को संतुलित करना एक ऐसी प्रक्रिया है जो अभिकारकों में मौजूद रासायनिक तत्वों के परमाणुओं की संख्या को उत्पादों के साथ बराबर करने की अनुमति देता है.

दूसरे शब्दों में, प्रत्येक तत्व के परमाणुओं की मात्रा अभिकारकों (तीर के पहले) और प्रतिक्रिया के उत्पाद पक्ष पर (तीर के बाद) के बराबर होनी चाहिए.

यह कहा जाता है कि जब कोई प्रतिक्रिया संतुलित होती है, तो विधि की कार्रवाई का सम्मान किया जाता है.

इसलिए, रासायनिक समीकरण में तीर के दोनों ओर परमाणुओं और विद्युत आवेशों की संख्या को संतुलित करना आवश्यक है। साथ ही, अभिकारकों के द्रव्यमान का योग उत्पादों के द्रव्यमान के योग के बराबर होना चाहिए.

दर्शाए गए समीकरण के मामले के लिए, यह पहले से ही संतुलित है (तीर के दोनों ओर ए और बी के बराबर संख्या).

प्रयोग जो कानून को प्रदर्शित करते हैं

धातुओं का संचय

हवा के सीमित सेवन के साथ बंद कंटेनरों में सीसा और टिन जैसी धातुओं के भस्मीकरण को देखते हुए लावोइज़र ने देखा कि धातुएं एक कैल्सिनेट से ढकी हुई थीं; और यह भी, कि हीटिंग के एक विशेष समय में धातु का वजन प्रारंभिक के बराबर था.

जब धातु को उकसाते समय वजन में वृद्धि देखी जाती है, तो लावोइज़र ने सोचा कि जो अतिरिक्त वजन मनाया जाता है उसे एक निश्चित द्रव्यमान द्वारा समझाया जा सकता है जो कि भस्मीकरण के दौरान हवा से निकाला जाता है। इस कारण द्रव्यमान स्थिर रहा.

यह निष्कर्ष, जिसे एक कमजोर वैज्ञानिक आधार के साथ माना जा सकता है, ऐसा नहीं है, जब तक कि उन्होंने अपने कानून (1785) को स्वीकार किया तब तक ऑक्सीजन के अस्तित्व के बारे में लवॉवर्स को जानकारी नहीं दी गई।.

ऑक्सीजन जारी

ऑक्सीजन की खोज कार्ल विल्हेल शेहेले ने 1772 में की थी। इसके बाद, जोसेफ प्रिसले ने इसे स्वतंत्र रूप से खोजा, और अपने शोध के परिणामों को प्रकाशित किया, तीन साल पहले सेहेल ने इसी गैस के बारे में अपने परिणामों को प्रकाशित किया था।.

प्रिस्ले ने पारा मोनोऑक्साइड को गर्म किया और एक गैस एकत्र की जिसने लौ की चमक में वृद्धि का उत्पादन किया। इसके अलावा, गैस के साथ एक कंटेनर में चूहों का परिचय उन्हें और अधिक सक्रिय बना दिया। प्रिसली ने इस डिफोगिस्टाइज्ड गैस को कहा.

प्रिसली ने एंटोनी लावोइज़र (1775) के लिए अपनी टिप्पणियों का संचार किया, जिन्होंने अपने प्रयोगों को दोहराया कि गैस हवा में और पानी में थी। Lavoiser ने गैस को एक नए तत्व के रूप में मान्यता दी, इसे ऑक्सीजन का नाम दिया.

जब लावोसियर ने अपने कानून को लागू करने के लिए एक तर्क के रूप में इस्तेमाल किया, कि धातुओं के भस्मीकरण में मनाया जाने वाला अतिरिक्त द्रव्यमान हवा से निकाले गए कुछ के कारण था, उसने ऑक्सीजन के बारे में सोचा, एक तत्व जो भस्मीकरण के दौरान धातुओं के साथ संयुक्त होता है.

उदाहरण (व्यावहारिक अभ्यास)

पारा मोनोऑक्साइड का अपघटन

यदि 232.6 पारा मोनोऑक्साइड (HgO) को गर्म किया जाता है, तो यह पारा (Hg) और आणविक ऑक्सीजन (O) में विघटित हो जाता है₂)। द्रव्यमान और परमाणु भार के संरक्षण के नियम के आधार पर: (Hg = 206.6 g / mol) और (O = 16 g / mol), Hg और O के द्रव्यमान का संकेत देते हैं।₂ वह बनता है.

HgO => एचजी + ओ₂

232.6 g 206.6 g 32 g

गणना बहुत प्रत्यक्ष है, क्योंकि एचजीओ का एक मोल विघटित हो रहा है.

एक मैग्नीशियम रिबन का प्रसार

ऑक्सीजन के 4 जी युक्त बंद कंटेनर में 1.2 ग्राम का मैग्नीशियम रिबन लगाया गया था। प्रतिक्रिया के बाद, 3.2 ग्राम अप्रकाशित ऑक्सीजन बनी रही। मैग्नीशियम ऑक्साइड का गठन कितना किया गया था?

गणना करने वाली पहली चीज ऑक्सीजन का द्रव्यमान है जो प्रतिक्रिया करता है। एक घटाव का उपयोग करके यह आसानी से गणना की जा सकती है:

ओ का मास₂ जिस पर प्रतिक्रिया हुई = ओ का प्रारंभिक द्रव्यमान₂ - O का अंतिम द्रव्यमान₂

(4 - 3.2) जी हे₂

0.8 ग्राम हे₂

द्रव्यमान के संरक्षण के कानून के आधार पर, गठित MgO के द्रव्यमान की गणना की जा सकती है.

MgO का द्रव्यमान = Mg + O का द्रव्यमान

1.2 ग्राम + 0.8 ग्राम

2.0 ग्राम एम.जी.ओ.

कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड

कैल्शियम ऑक्साइड (सीएओ) के 14 ग्राम के एक द्रव्यमान ने 3.6 ग्राम पानी (एच) के साथ प्रतिक्रिया की₂ओ), जो कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड, सीए (ओएच) के 14.8 ग्राम बनाने की प्रतिक्रिया में पूरी तरह से सेवन किया गया था₂:

कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड बनाने के लिए कितना कैल्शियम ऑक्साइड प्रतिक्रिया करता है?

कितना कैल्शियम ऑक्साइड बचा था?

प्रतिक्रिया को निम्नलिखित समीकरण द्वारा योजनाबद्ध किया जा सकता है:

काओ + एच₂ओ => सीए (ओएच)₂

समीकरण संतुलित है। इसलिए द्रव्यमान के संरक्षण के कानून का अनुपालन करता है.

सीएओ का द्रव्यमान प्रतिक्रिया में शामिल है = सीए (ओएच) का द्रव्यमान₂ - ज जन₂हे

14.8 जी - 3.6 ग्राम

11.2 ग्राम काओ

इसलिए, सीएओ ने प्रतिक्रिया नहीं की (जो शेष है) को घटाकर गणना की जाती है:

सीएओ द्रव्यमान शेष = प्रतिक्रिया में उपस्थित द्रव्यमान - वह द्रव्यमान जो प्रतिक्रिया में हस्तक्षेप करता है.

सीएओ के 14 जी - सीएओ के 11.2 ग्राम

2.8 ग्राम सीएओ

कॉपर ऑक्साइड

कॉपर (Cu) के 11 ग्राम पूरी तरह से ऑक्सीजन (O) के साथ प्रतिक्रिया करने पर कितना कॉपर ऑक्साइड (CuO) बनेगा₂)? प्रतिक्रिया में ऑक्सीजन की कितनी आवश्यकता होती है?

समीकरण को संतुलित करने के लिए पहला कदम है। संतुलित समीकरण इस प्रकार है:

2Cu + हे₂ => 2COO

समीकरण संतुलित है, इसलिए यह द्रव्यमान के संरक्षण के कानून का अनुपालन करता है.

Cu का परमाणु भार 63.5 g / mol है, और CuO का आणविक भार 79.5 g / mol है.

यह निर्धारित करना आवश्यक है कि Cu के 11 g के पूर्ण ऑक्सीकरण से CuO कितना बनता है:

CuO मास = (11 g Cu) ∙ (1 mol Cu / 63.5 g Cu) 11 (2 mol CuO / 2 mol Cu) ∙ (79.5 g CuO / mol CuO)

आकार का CuO द्रव्यमान = 13.77 g

इसलिए, CuO और Cu के बीच द्रव्यमान का अंतर प्रतिक्रिया में शामिल ऑक्सीजन की मात्रा देता है:

ऑक्सीजन द्रव्यमान = 13.77 ग्राम - 11 ग्राम

1.77 ग्राम हे₂

सोडियम क्लोराइड का निर्माण

क्लोरीन का एक द्रव्यमान (Cl₂2.47 ग्राम को पर्याप्त सोडियम (Na) के साथ प्रतिक्रिया दी गई और 3.82 ग्राम सोडियम क्लोराइड (NaCl) का गठन किया गया। ना ने कितना रिएक्ट किया?

संतुलित समीकरण:

2Na + Cl₂ => 2NaCl

द्रव्यमान के संरक्षण के नियम के अनुसार:

ना का द्रव्यमान = NaCl का द्रव्यमान - Mass Cl₂

3.82 ग्राम - 2.47 ग्राम

1.35 ग्राम न

संदर्भ

1. फ्लोर्स, जे। क्यूमिका (2002)। संपादकीय सैंटिलाना.
2. विकिपीडिया। (2018)। पदार्थ के संरक्षण का नियम। से लिया गया: en.wikipedia.org
3. राष्ट्रीय पॉलिटेक्निक संस्थान। (एन.डी.)। जन के संरक्षण का नियम। CGFIE। से लिया गया: aev.cgfie.ipn.mx
4. हेलमेनस्टाइन, ऐनी मैरी, पीएच.डी. (18 जनवरी, 2019)। मास के संरक्षण का कानून: से लिया गया
5. श्रेष्ठा बी (18 नवंबर, 2018)। पदार्थ के संरक्षण का नियम। रसायन शास्त्र LibreTexts। से लिया गया: chem.libretexts.org