质量守恒定律

李瑞祥 邵红能

>>英国版《氧》剧照：拉瓦锡夫妇做实验

在化学反应中，反应前各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。这个规律就叫做“质量守恒定律”。

【公式】

A+B=C+D（在化学反应中，反应前A和B的质量总和等于反应后C和D的质量总和）。

质量守恒定律是自然界普遍存在的基本定律之一，它是指任何变化包括化学反应和核反应都不能消除物质，只是改变了物质的原有形态或结构，所以该定律又被称为“物质不灭定律”。

1756年，俄国化学家罗蒙诺索夫把锡放在密闭的容器里煅烧，锡发生变化，生成白色的氧化锡，但容器和容器里的物质总质量，在煅烧前后并没有发生变化。罗蒙诺索夫经过反复实验，得到的结果始终一样。于是，他认为在化学变化中物质的质量是守恒的。但当时，这一发现并没有引起科学家的注意，直到法国的拉瓦锡做了同样的实验，得到了同样的结论后，这一定律才得到世人的公认。

1774年，拉瓦锡做了焙烧锡和铅的实验：把精确称量过的锡和铅放在曲颈瓶中，然后加热使锡、铅变为灰烬。结果发现，加热前后物体的总质量没有发生变化。可是随后，他发现金属经煅烧后质量却增加了，他分析可能是由于金属结合了瓶中部分空气的结果。实验过程中打开瓶子时，有空气“冲”了进去，瓶子和金属煅灰的总量增加了，而且所增加的质量与金属煅烧后增加的质量恰好相等，这证明金属肯定是结合了瓶中的部分空气。由此，拉瓦锡对燃素说开始产生了怀疑。

正当拉瓦锡困惑的时候，英国化学家普里斯特里造访了巴黎。他将聚光镜能使氧化汞分解的实验告诉了拉瓦锡，这对拉瓦锡来说是至关重要的信息和直接的启发。他马上重复做了普里斯特里的实验，并从氧化汞中分解出了比普通空气更为助燃、助呼吸的气体。

最初，他把这种气体称为“上等纯空气”，直到1777年才正式把它命名为“氧”。此后，拉瓦锡又对氧化汞的合成与分解做了更精确的定量实验，结果证明金属变为煅灰（氧化物）并不是分解反应，而是与氧化合的反应，即：金属+氧=煅灰，根本不存在燃素说的信奉者们长期坚持的“金属-燃素=煅灰”之说。

无可辩驳的事实不仅彻底推翻了燃素说，而且证明了物质虽然在一系列化学反应中改变了状态，但参与反应的物质的总质量在反应前后是相同的。也就是说，拉瓦锡用精确的实验证明了化学反应中的“质量守恒定律”。

【小链接】

燃素说：化学史上解释物体燃烧的一种学说，产生于17世纪，是种错误和受局限的科学理论。这种观点认为，火是由无数细小而活泼的微粒构成的，这种微粒既能同其他元素结合形成化合物，也能以游离的方式存在。这种火微粒构成的火的元素就是“燃素”，而燃烧是一种分解过程，物质燃烧时释放出燃素。