중3 1단원 질량보존 법칙이란??

중3 과학 1단원은 화학반응의 규칙성과 에너지 변화입니다. 3학년이 되어서 처음 배우는 화학단원. 어렵다고 느끼는 학생들이 많은 것 같아요. 지식인에서 답변을 하고 있는데, 질량보존법칙에 대해서 물어보고 있네요. 그래서 1단원에 대한 법칙에 대해서 하나씩 알아보도록 하겠습니다.

 

 

질량보존법칙이란?

1772년 프랑스 화학자인 라부아지에에 의해서 정립된 법칙으로, 반응 전 총 질량과 반응 후 총질량은 항상 같다는 것이죠. 

예를 들면, 수소와 산소가 결합하여 물을 생성한다고 할게요. 그럼, 반응 전은 수소와 산소가 결합하기 전이고, 반응 후는 물이 생성된 것이죠. 수소 1g과 산소 8g이 반응하여 물을 생성한다면 물의 질량은 9g이 됩니다. 반응 전 수소와 산소의 총질량이 1 + 8이고, 생성된 물의 질량이 9이므로, 같다는 것이 질량보존법칙이죠. 간단하게 생각하면 어려운 것은 아닙니다.

 

다른 예로는 강철솜을 연소하는 것인데요, 연소라는 것을 태우는 것이고, 화학적으로는 공기중의 산소와 결합하는 것을 의미합니다. 강철솜을 연소하면 공기 중의 산소가 결합하여 산화철을 생성하죠. 질량은 어떻게 될까요? 강철솜의 질량은 10g을 연소시켰더니 산화철이 14g이 되었다면, 강철솜과 반응한 산소는 4g이 됩니다. 왜? 질량보존 법칙에 의하여 반응 전 총 질량과 반응 후 총질량은 같아야 하죠. 반응 전에는 강철솜과 산소가 있고, 반응 후에는 산화철만 존재하네요. 그럼, 산화철의 질량에서 강철솜의 질량을 빼면 산소의 질량이 되겠네요. 

 

어떠세요? 단순하게 더하기, 빼기만 할 수 있다면 어렵지 않습니다.

 

화학반응후 왜 질량이 보존되는가?

화학반응이 일어난 후 질량이 보존되는 이유는 왜일까요? 물질을 구성하는 가장 작은 입자는 원자이죠? 화학반응이 일어나면 원자들이 다시 배열을 하게 됩니다. 이를 원자들 간 재배열이라고 하죠. 그런데, 반응이 일어난다고 하여 있던 원자가 사라이거나, 다른 원자로 바뀌거나 등 (생성, 소멸, 변환)을 하지 않습니다. 원자가 변하지 않고, 원자의 개수도 변하지 않죠. 여기서, 질량은 원자의 개수을 보시면 됩니다. 그럼, 원자가 변하지도 않고, 개수도 변하지 않기 때문에 반응이 일어나도 원자는 그대로이죠. 그렇기 때문에 질량은 보존이 되는 것이죠. 

 

2H2 + O2 -> 2H2O 이는 수소와 산소가 반응하여 물이 생성되는 반응이요. 반응식에서 화살표 왼쪽이 반응물, 오른쪽이 생성물입니다. 어떠세요? 왼쪽과 오른쪽에 다른 원자가 없고, 개수도 같습니다. 그렇기 때문에 반응 전 질량과 반응 후 질량은 변하지 않게 됩니다. 

 

어떠세요?? 이해가 되시나요???

 

다음 시간에는 질량보존 법칙이 성립되는 예에 대해서 알아보겠습니다.^^