قانون پایستگی جرم چیست؟

یکی از بنیادی ترین قوانین شیمی و فیزیک قانون پایستگی جرم است. طبق این قانون در یک سیستم بسته (سیستمی که هیچ ماده و انرژی نه به آن وارد شود ونه از آن خارج شود) وقتی واکنشی انجام می شود

جرم و تعداد همه عناصر واکنش دهنده ثابت و بدون تغییر می ماند. در حل حاضر این قانون با قانون پایستگی انرژی ترکیب شده و قانون پایستگی جرم و انرژی نام گذاری شده است. اولین کسی که این قانون را با انجام آزمایش های مختلف و بررسی جرم آن ها در انجام واکنش با استفاده از وزن کردن آن ها توضیح داد آنتوان لاوازیه بود. این کار این دانشمند بزرگ تحولی بسیار عظیم در علم شیمی به وجود آورد که امروزه در شیمی و مکانیک کاربرد زیادی دارد.

قانون پایستگی به عنوان ثابت بودن یک کمیت فیزیکی در یک سیستم در هنگام تحولات آن سیستم تعریف می شود. قانون پایستگی جرم نمونه ای از این قانون است که جرم مواد در آن در حین واکنش های شیمیایی و فیزیکی ثابت می ماند. به عنوان مثال وقتی ۲۰ گرم یخ ذوب می شود به ۲۰ گرم آب تبدیل می شود. همچنین ۲۰ گرم آب بخار شود ۲۰ گرم بخار آب حاصل می شود. اگر ۱۰ کیلوگرم چوب بسوزد ۱۰ کیلوگرم خاکستر، دوده و گرد و غبار تولید می کند نه بیشتر و نه کمتر.

در نتیجه :

هیچ ماده ای در واکنش از بین نمی رود و یا هیچ ماده ای به واکنش اضافه نمی شود فقط یا به حالتی دیگر تبدیل می شود ( فرایند فیزیکی) یا به ماده ای دیگر بدل می شود (واکنش شیمیایی).

مثال کاربردی قانون پایستگی جرم در واکنش شیمیایی :

در واکنش تولید آب در سیستم بسته (هیچ تبادل گرما و انرژی با محیط ندارد) اگر ۴ گرم هیدروژن با ۳۲ گرم اکسیژن ترکیب  شود ۳۶ گرم آب (مجموع جرم های اکسیژن و هیدروژن) تولید می کند.

۲H_۲ + O_۲ → ۲H_۲O

جرم واکنش دهنده ها = جرم فرآورده ها