Химия ғылымында бірнеше сандық заңдар қолданылады, олар; зат массасының сақталу заңы, зат құрамының тұрақтылық заңы, еселік қатынас заңы, эквиваленттер заңы, т.б. Осы заңдардың барлығы атом молекулалық ілімге негізделеді.
Зат массасының сақталу заңы
Атом-молекулалық ілім тұрғысынан қарағанда реакцияға қатысқан заттардың құрамында қандай атомдар қанша мөлшерде болса, реакция нәтижесінде шыққан заттардың құрамында сондай атомдар сонша мөлшерде болады. Бастапқы заттардың атом саны реакция нәтижесінде түзілген заттардың атом санына тең болады.
М.В. Ломоносов бұл заңды 1748 – 1756 ж.ж. ашты. Химия осы заң ашылғаннан кейін сапалық түрден сандық ғылымға айналды.
Энергия сақталу заңы: Әрекеттесу кезінде жүйенің энергиясы тұрақты болады, тек бір түрден басқа түрге көшеді.
Реакция нәтижесінде энергия бөлінеді немесе сіңіріледі, яғни реакция өнімдеріндегі энергия қоры басқа заттардың энергиясымен салыстырғанда аз немесе көп болып келеді. Химияда заттағы энергия қоры құрамында жылуы бар бөлінетін немесе сіңірілетін энергияны жылу деп атайды. Осы заң негізінде химиялық реакцияның жылу эффектісін зерттейтін бөлімін химиялық термодинамика деп атайды. Өнеркәсіпте энергия сақталу заңы негізінде жылу балансы жүргізіледі.
nA + mB = AnBm
Бастапқы зат Реакция өнімі
4Р + 5О2 = 2P2O5
4*31 +10*16 = 4*31 + 10*16
284 = 284
2Mg+O2=2MgO v, моль 2 1 2
m(Mg)+m(O2)=m(MgO) Mr 24 32 40
M, г/моль 24 32 40
m,г 48 32 80
Ғалымдар өз тәжірибелерінде (қорғасын, қалайы, сынып) металдарын пайдаланып, ол металдардың барлығын жабық системада қыздырды, бастапқы зат пен реакция өнімдерін таразыға салып өлшеп отырды. Заттар массасының сақталу заңын атом-молекулалық ілім тұрғысынан да түсіндіруге болады. Химиялық реакцияға кіріскен заттың бастапқы атомдар жойылмайды және жаңадан пайда болмайды, тек қайта топтасады.
1-мысал
Аузы жабылған мәрмәр ыдыста 18,6 г темір ұнтағымен 13,4 г күкірт ұнтағын қыздырды. Нәтижесінде 29,3 г темір сульфиді алынды.
Экспериментті зат массасының сақталу заңы тұрғысынан қалай түсіндіруге болады?
Шешуі:
1. Реакцияға дейінгі заттардың массасын анықтаймыз:
18,6 + 13,4 = 32,0 г
2. Мынадай болжам жасаймыз:
бастапқы заттардың біреуі немесе екі зат та толық әрекеттеспеген.
