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物質不滅定律又稱“質量守恆定律”可概括為:“物質雖然能夠變化,但不能消滅或憑空產生。”
1)質量守恆定律簡解
自然界的基本定律之一。在任何與周圍隔絕的物質系統(孤立系統)中,不論發生何種變化或過程,其總質量保持不變。18世紀時法國化學家拉瓦錫從實驗上推翻了燃素說之後,這一定律始得公認。20世紀初以來,發現高速運動物體的質量隨其運動速度而變化,又發現實物和場可以互相轉化,因而應按質能關係考慮場的質量。質量概念的發展使質量守恆原理也有了新的發展,質量守恆和能量守恆兩條定律透過質能關係合併為一條守恆定律,即質量和能量守恆定律。
質量守恆定律在19世紀末作了最後一次檢驗,那時候的精密測量技術已經高度發達。結果表明,在任何化學反應中質量都不會發生變化(哪怕是最微小的)。例如,把糖溶解在水裡,則溶液的質量將嚴格地等於糖的質量和水的質量之和。實驗證明,物體的質量具有不變性。不論如何分割或溶解,質量始終不變。在任何化學反應中質量也保持不變。燃燒前炭的質量與燃燒時空氣中消耗的氧的質量之和準確地等於燃燒後所生成物質的質量。
1756年俄國化學家羅蒙諾索夫把錫放在密閉的容器裡煅燒,錫發生變化,生成白色的氧化錫,但容器和容器裡的物質的總質量,在煅燒前後並沒有發生變化。經過反覆的實驗,都得到同樣的結果,於是他認為在化學變化中物質的質量是守恆的。但這一發現當時沒有引起科學家的注意,直到1777年法國的拉瓦錫做了同樣的實驗,也得到同樣的結論,這一定律才獲得公認。但要確切證明或否定這一結論,都需要極精確的實驗結果,而拉瓦錫時代的工具和技術(小於0.2%的質量變化就覺察不出來)不能滿足嚴格的要求。因為這是一個最基本的問題,所以不斷有人改進實驗技術以求解決。1908年德國化學家朗道耳特(landolt)及1912年英國化學家曼萊(manley)做了精確度極高的實驗,所用的容器和反應物質量為1 000 g左右,反應前後質量之差小於0.000 1 g,質量的變化小於一千萬分之一。這個差別在實驗誤差範圍之內,因此科學家一致承認了這一定律。