Закон збереження маси

Зако́н збере́ження ма́си — закон, що постулює збереження сумарної маси всіх речовин у замкненій системі, не зважаючи на будь-які внутрішні процеси. Цей закон працює лише в класичній фізиці, коли релятивістські ефекти невеликі.

Закон збереження маси
Першовідкривач або винахідник	Антуан Лоран Лавуазьє

З точки зору атомно-молекулярного вчення закон збереження маси речовин пояснюється тим, що під час хімічних реакцій загальна кількість атомів окремих елементів залишається незмінною, бо при хімічних перетвореннях речовин атоми не зникають безслідно і не утворюються з нічого, а тільки перегруповуються з молекул одних речовин у молекули інших речовин. Цей закон є основним для хімії і всього природознавства. Усі хімічні перетворення в природі відбуваються згідно з ним, і всі розрахунки в хімії ґрунтуються на ньому.

Закон збереження маси справедливий для будь-яких хімічних перетворень у замкненій системі, але при ядерних перетвореннях він набирає специфічних рис.

Математично закон збереження маси виражається рівнянням неперервності.

Релятивістська фізика

У релятивістській фізиці маса частинки невідривно зв'язана з її енергією спокою співвідношенням Ейнштейна $E_{0}=mc^{2}\,$. Для інваріантної маси закону збереження не існує. Наприклад, при достатній енергій гамма-квант (частинка із нульовою масою) може (при участі третього тіла, яке відбирає частину імпульсу) розпастися на електрон і позитрон — дві частинки із ненульовою масою. Натомість можна говорити про збереження маси-енергії.

Історія

Ще Демокріт сприйняв принцип збереження буття: «ніщо не виникає з нічого», сформульованого Меліссом і повтореного Анаксагором, який узгодив з вічністю часу і руху. Перші формулювання цього закону зустрічаються, наприклад, у відомій роботі Лукреція Тіта Кара «Про природу речей» (лат. De rerum natura).

У російській і радянській літературі закон також часом відомий під назвою закону Ломоносова — Лавуазьє. Вважається, що одним з перших його висловив Михайло Ломоносов у 1748 році. Михайло Ломоносов дав своє формулювання закону збереження маси речовини такими словами:

… всі зміни, що трапляються в натурі, такого суть стану, що скільки чого в одного тіла відніметься, стільки додається до іншого, так, якщо де трохи зменшиться матерії, то збільшиться в іншому місці…

Втім сам Ломоносов ніяк не намагався довести цей принцип експериментально і навіть не сформулював його як окремий закон у своїх друкованих роботах. Більш того, описуючи свій внесок до науки, він цей закон не зазначив.

1789 року Антуан Лавуазьє ясно й однозначно сформулював цей закон так:

Маса (вага) речовин, що вступають в реакцію, завжди дорівнює масі (вазі) речовин, які утворюються в результаті реакції.

Див. також

• Рівняння неперервності
• Дефект маси

Джерела

• Глосарій термінів з хімії / уклад. Й. Опейда, О. Швайка ; Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет. — Дон. : Вебер, 2008. — 738 с. — ISBN 978-966-335-206-0.
• Деркач Ф. А. Хімія. — Львів : Львівський університет, 1968. — 312 с.