질량보존의법칙
질량보존의법칙은 화학에서 중요한 기본 원칙 중 하나로, 클로드 로망 연구에 기반하여 18세기에 안토안 로랑 라부아지에에 의해 명확하게 정의되었습니다.
질량 보존의 법칙은 다음과 같이 정의됩니다.
화학 반응에서 반응물의 총 질량은 결과물의 총 질량과 같다.
이는 닫힌 시스템에서 질량이 보존된다는 것을 의미합니다.
예를 들어, 화학 반응이 일어날 때 어떤 원소의 원자들이 다른 화합물로 재배열되더라도 그 원자들의 총 질량은 변하지 않습니다.
이 원칙은 화학 반응의 스토이키오메트리를 이해하는 데 매우 중요하며, 화학에서 수많은 반응의 진행과 결과를 예측하는 데 사용됩니다.
예
아주 간단한 예로서, 수소와 산소가 반응하여 물을 만드는 반응을 들 수 있습니다.
반응식: 2H2(g)+O2(g)→2H2O(l)
각 성분의 몰 질량
- H2: 약 2 g/mol
- O2: 약 32 g/mol
- H2O: 약 18 g/mol
만약 우리가 2 mol의 H2 (약 4 g)와 1 mol의 O2 (약 32 g)를 가지고 있다면, 이들은 반응하여 2 mol의 H2O (약 36 g)를 생성할 것입니다.
이때, 반응물의 총 질량 (4 g + 32 g = 36 g)은 생성된 제품의 총 질량 (36 g)과 같습니다. 이렇게 질량 보존의 법칙이 이 반응에서도 유효함을 확인할 수 있습니다.