质量守恒定律

质量守恒定律是被俄国科学家罗蒙诺索夫于1756年最早发现的。拉瓦锡通过大量的定量试验，发现了在化学反应中，参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和。这个规律就叫做质量守恒定律(Law of conservation of mass)。也称物质不灭定律。它是自然界普遍存在的基本定律之一。定义

在化学反应前后，参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。这就叫做质量守恒定律(Law of conservation of mass)。化学反应的过程，就是参加反应的各物质(反应物)的分子，破裂后重新组合为新的分子而生成其他物质的过程。在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，原子的质量也没有改变。在任何与周围隔绝的体系中，不论发生何种变化或过程，其总质量始终保持不变。或者说，任何变化包括化学反应和核反应都不能消除物质，只是改变了物质的原有形态或结构，所以该定律又称物质不灭定律。

一、解释

在化学反应过程中，反应前后原子的种类没有改变，原子的数目没有增减，原子的质量也没有变化。所以化学反应前后各物质的质量总和必然相等。

①化学变化中的"一定不变":原子种类、原子数目、原子质量、元素种类、元素质量和反应前后各物质的总质量一定不变;

②化学变化中的"一定改变";分子种类、物质种类一定改变;

③化学变化中的"可能改变":分子数目可能改变,元素化合价。

二、范围

①质量守恒定律适用的范围是所有化学变化，包括大部分的物理变化;

②质量守恒定律揭示的是质量守恒而不是其他方面的守恒。物体体积不一定守恒;

③质量守恒定律中"参加反应的"不是各物质质量的简单相加，而是指真正参与了反应的那一部分质量，反应物中可能有一部分没有参与反应;

④质量守恒定律的推论:化学反应中，反应前各物质的总质量等于反应后各物质的总质量。

三、发展

1756年俄国化学家洛蒙诺索夫把锡放在密闭的容器里煅烧，锡发生变化，生成白色的氧化锡，但容器和容器里的物质的总质量，在煅烧前后并没有发生变化。经过反复的实验，都得到同样的结果，于是他认为在化学变化中物质的质量是守恒的。但这一发现当时没有引起科学家的注意，直到1777年法国的拉瓦锡做了同样的实验，也得到同样的结论，这一定律才获得公认。但要确切证明或否定这一结论，都需要极精确的实验结果，而拉瓦锡时代的工具和技术(小于0.2%的质量变化就觉察不出来)不能满足严格的要求。因为这是一个最基本的问题，所以不断有人改进实验技术以求解决。1908年德国化学家廊道尔特(Landolt)及1912年英国化学家曼莱(Manley)做了精确度极高的实验，所用的容器和反应物质量为1000g左右，反应前后质量之差小于0.0001g，质量的变化小于一千万分之一。这个差别在实验误差范围之内，因此科学家一致承认了这一定律。

化学反应因没有原子变化，质量总是守恒的(无论是动质量还是静质量)。根据道尔顿的原子说，化学反应只是物质中原子的重新排列，反应前后原子种类及数目不变，又每个原子有固定质量，所以反应前后总质量不变。具体来说，化学反应里面，物质的元素数目无论在反应前或反应后，都是一样。化学反应中的质量守恒包括原子守恒、电荷守恒、元素守恒等几个方面。

在任何与周围隔绝的物质系统(孤立系统)中，不论发生何种变化或过程，其总质量保持不变，是自然界的基本定律之一。18世纪时法国化学家拉瓦锡从实验上推翻了燃素说之后，这一定律始得公认。20世纪初以来，发现高速运动物体的质量随其运动速度而变化，又发现实物和场可以互相转化，因而应按质能关系考虑场的质量。质量概念的发展使质量守恒原理也有了新的发展，质量守恒和能量守恒两条定律通过质能关系合并为一条守恒定律，即(在物理学中)质量和能量守恒定律(简称质能守恒定律)。

四、应用领域

（一）物理应用

物理方面，质量守恒主要应用于解决热学问题以及功能转换，

（二）化学应用

化学方面，质量守恒主要用于方程式的配平，以及化学元素物质的量计算，主要遵循下列规则。

六个不变:

宏观:1.反应前后物质总质量不变; 2.元素的种类不变; 3.各元素对应原子的总质量不变;

微观:4.原子的种类不变;5.原子的数目不变;6.原子的质量不变。

两个一定改变:

宏观:物质种类改变。

微观:物质的粒子构成方式一定改变。

两个可能改变:

宏观:元素的化合价可能改变。

微观:分子总数可能会改变。