Massenerhaltung

Versuch zur Massenerhaltung

In ein Reagenzglas eingeschmolzene Streichhölzer werden auf der austarierten Balkenwaage mit dem Brenner erhitzt. (Tipps siehe unten.)
Die Zündhölzer glühen hell auf, eine Stoffänderung ist zu beobchten. Die Masse bleibt dabei aber gleich.

Man erkennt einen Stoff- und einen Energieumsatz, d.h. alle Anzeichen einer chemischen Reaktion. Da sich dabei aber die Masse nicht ändert, folgt daraus der Satz von der Erhaltung der Masse im Verlauf chemischer Reaktionen. Experiment zum Massenerhaltungssatz mit Oberschalenwaage (Video)

Massenerhaltungssatz

Bei chemischen Reaktionen ist die Summe aller Massen der Ausgangsstoffe genau gleich groß wie die Summe der Massen aller Endstoffe.

Anmerkung zum Massenerhaltungssatz: Seit der berühmten Formel von Albert Einstein (siehe Bild rechts, wobei E = Energie, m = Masse, c = Lichtgeschwindigkeit) muss man den Massenerhaltungssatz eigentlich erweitern. Es gilt streng genommen der Erhaltungssatz von Masse und Energie. Für die praktische Arbeit im Labor hat das aber insofern keine Bedeutung, da es keine Waage gibt, mit der man die Umwandlung von Masse in Energie oder umgekehrt (Energie in Masse) messen könnte.

mehr zu Einstein und der speziellen Relativitätstheorie

Insofern kann man sagen:

Bei praktischen Arbeiten im Labor ist die Summe aller Massen der Ausgangsstoffe genau gleich groß wie die Summe der Massen aller Endstoffe. Oder schlicht: Bei chemischen Reaktionen ändern sich die Massen nicht (Massenerhaltungssatz). Das bedeutet, dass es bei chemischen Reaktionen nur eine Umgruppierung von Teilchen gibt.

Tipps zur Versuchsdurchführung:

• Leicht schmelzbares Reagenzglas zur Herstellung der Ampulle verwenden;
• nicht mehr als zwei Streichhölzer einschmelzen, da durch die zu große Wärmeentwicklung bei mehr Streichhölzern die Ampulle dem Druck nicht standhält und in der Regel zerspringt;
• zum Austarieren verwendet man am besten Sand und hängt die Ampulle über die zweite Waagschale, das Austarieren ist so einfacher.