Warum bleibt die Masse bei einer chemischen Reaktion erhalten?

Dieser Artikel erklärt, was eine chemische Reaktion ist, was dabei auf der Teilchenebene passiert und was der Massenerhaltungssatz aussagt.

Eine chemische Reaktion unterscheidet sich von einem physikalischen Vorgang durch eine Stoffumwandlung. Das heißt, die kleinsten Teilchen eines Stoffes ändern sich.

Verdampfen ist zum Beispiel nur ein physikalischer Vorgang, dabei bleiben die kleinsten Teilchen des Stoffs, bei Wasser die Wassermoleküle (H2OH_2O), unverändert.

Wenn wir uns aber die Reaktion von Wasserstoff (H2H_2 ), und Sauerstoff (O2O_2), anschauen, ist das nicht der Fall. Die Atome werden auseinandergerissen und neu zusammengesetzt: Es entsteht ein neuer Stoff. Der neue Stoff, der bei dieser Reaktion entsteht, ist Wasser (H2OH_2O). Aus zwei elementaren Reinstoffen entsteht also eine Verbindung:

Die Anzahl der Atome bleibt aber unverändert, es werden keine Atome zerstört oder neu erschaffen. Daher haben alle Teilchen zusammen vor der Reaktion die gleiche Masse wie alle Teilchen zusammen nach der Reaktion. Diese Tatsache beschreibt der Massenerhaltungssatz:

Während einer chemischen Reaktion bleibt die Gesamt-Masse aller beteiligten Stoffe konstant.

Den Massenerhaltungssatz müssen wir immer berücksichtigen. Daher brauchen wir für die Reaktion zwei Wasserstoffmoleküle und erhalten auch zwei Wassermoleküle, brauchen aber nur ein Sauerstoffmolekül.

Bei einer chemischen Reaktion werden die ursprünglichen Stoffe als Edukte (Ausgangsstoffe) und die nach Ablauf der Reaktion vorliegenden Stoffe als Produkte (Endstoffe) bezeichnet. Wasserstoff und Sauerstoff sind in unserem Beispiel die Edukte, Wasser das Produkt.

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Wie kann man zeigen , dass sich bei chemischen Reaktionen die Gesamtmasse der beteiligten Reaktionspartner nicht ändert? Bzw Welcher Stoff bleibt bei seiner Verbrennung gleichschwer?

4 Antworten

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Topnutzer im Thema Chemie

Das 'Bzw.' ist hier falsch. Bei keiner einzigen chemischen Reaktion verändert sich DIE GESAMTMASSE ALLER BETEILIGTEN STOFFE. Dabei bleibt eigentlich nie ein Stoff gleichschwer, ja er bleibt gar nicht erhalten, sondern wird zu etwas anderem. Beispiel: Erdgas verbrennt an Luft zu Wasser und Kohlendioxid. Würde man die Reagierenden Stoffe Erdgas und Luft (Sauerstoff) vor und das Wasser und Kohlendioxid nach der Reaktion wiegen, so wäre beides gleich schwer (Erdgas + Sauerstoff wiegt genau so viel wie Wasser + Kohlendioxid).

Die Masse eines Stoffes ändert sich bei Endo und externen Vorgängen bei einer Verbrennung des Stoffes kann die Masse nicht gleich bleiben

Topnutzer im Thema Chemie

1. Die Masse ändert sich, sofern die Reaktion entweder exo- oder endotherm ist. Wenn man den relativistischen Effekt nicht berücksichtigt ändert sich die Masse nicht. Zeigen kann man dies z. B. mit einem Experiment, in welchem man zwei Stoffe in einem geschlossenem System miteinander reagieren läßt und die Masse vor und nach der Reaktion bestimmt. Man kann aber auch das Gesetz der Massenerhaltung (Lavoisier) zitieren.

2. Kein Stoff bleibt bei seiner Verbrennung gleichschwer. Wenn ein Stoff verbrennt verringert sich seine Masse. Wenn die Masse des Stoffes 0 ist dann ist er vollständig verbrannt.

2) Kein Stoff, bei jeder Verbrennung wird CO2 in die Luft geschleudert, deshalb kann die Masse nie gleich bleiben

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Massenerhaltungssatz interaktiv 

Erhaltung der Masse​

Das Gesetz von der Massenerhaltung besagt, dass sich bei chemischen Reaktionen die Gesamt-Masse der beteiligten Stoffe nicht nennenswert ändert.

• Der französischen Chemiker Lavoisier stellt im 18. Jahrhundert fest, dass bei chemischen Reaktionen, die in geschlossenen Apparaturen durchgeführt werden, keine Veränderungen der an der Reaktion beteiligten Massen zu beobachten sind.
  (Geschlossen, damit keine bei der Reaktion eventuell entstehenden Gase entweichen können – denn auch diese haben ja Masse.)
• Konkret heißt dies, dass die Massen der Ausgangsstoffe, wenn man sie addiert, genauso groß sind wie die aufaddierten Massen der Produkte, die bei der chemischen Reaktion entstehen. Nach diesem Massenerhaltungsgesetz geht eben auf chemischem Wege nichts verloren.

Anders ausgedrückt gehen bei einer chemischen Reaktion keine Teilchen verloren, es kommen aber auch keine hinzu.

Gesetz von der Massenerhaltung mit dem Kugelteilchenmodell

Auch mit dem Teilchenmodell kann man das Gesetz von der Massenerhaltung gut erkennen.
Denn auch Dalton stellte fest, dass sich die Atome bei chemischen Reaktionen in einem bestimmten Zahlenverhältnis neu anordnen.  
Im folgenden sind drei Beispiele für chemische Reaktionen gezeigt.

Warum bleibt die Masse immer gleich?

Warum geht bei einer chemischen Reaktion nichts verloren?

Was bleibt bei einer chemischen Reaktion immer gleich?

Warum kann Masse nicht zerstört werden?