Matières
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La loi de la conservation de la matière
Fiche | Sciences et technologies
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C’est Antoine Laurent de Lavoisier qui a énoncé le principe de la conservation de la matière :
Lors d’une transformation, aucune matière n'est perdue et aucune matière n'est créée; la matière est transformée de son état initial vers un état final.
« Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme »
Ce principe nous permet d’affirmer que le nombre d’atomes de chaque sorte est le même avant et après la transformation.
Il en est de même pour la masse : la masse des réactifs avant la transformation est la même que celle des produits à la fin de la transformation.
La conservation de la matière dans un changement chimique
Lors d’un changement chimique, il y a également conservation de la masse. Comme lors d’un changement physique, la masse des réactifs avant la réaction est la même que la masse des produits à la fin de la réaction. En effet, les mêmes atomes sont présents au début et à la fin de la réaction. Toutefois, lors d’un changement chimique, les atomes se réorganisent pour former de nouvelles substances.
Une solution de sulfate de sodium |(\text{Na}_2\text{SO}_{4_\text{(aq)}})| réagit avec une solution de dichlorure de calcium |(\text{Ca}\text{Cl}_{2_\text{(aq)}})|. La réaction engendre un précipité blanc de sulfate de calcium |(\text{Ca}\text{SO}_{4_\text{(s)}})| ainsi que du chlorure de sodium en solution |(\text{Na}\text{Cl}_\text{(aq)})| selon l’équation chimique suivante :
|\text{Na}_2\text{SO}_{4_\text{(aq)}} + \text{Ca}\text{Cl}_{2\text{(aq)}} \rightarrow \text{Ca}\text{SO}_{4\text{(s)}} + 2\ \text{Na}\text{Cl}_\text{(aq)}|
Avant la réaction, la balance indique une masse de |455{,}13\ \text{g}.| Une fois la réaction terminée, la masse est toujours de |455{,}13\ \text{g}.| En effet, la masse est conservée.
Lorsque le carbone |(\text{C})| réagit avec le dioxygène |(\text{O}_2),| celui-ci entre en combustion et génère du dioxyde de carbone |(\text{CO}_2)| selon l’équation chimique suivante :
|\text{C}_\text{(s)} + \text{O}_{2\text{(g)}} \rightarrow \text{CO}_{2\text{(g)}}|
Cette image illustre la réaction de combustion qui se produit.
Il y a |1| atome de carbone du côté des réactifs et |1| atome de carbone du côté des produits.
Il y a aussi |2| atomes d’oxygène du côté des réactifs et |2| atomes d’oxygène du côté des produits.
Il y a donc eu conservation de la matière (il n’y a eu aucune perte). Lors de la réaction, les atomes ont formé de nouveaux liens. Ils ont créé une nouvelle substance qui n’a pas les mêmes propriétés que les substances initiales.
Calculer la masse dans une réaction chimique
Le principe de Lavoisier indique que la masse totale des réactifs avant une réaction est égale à la masse totale des produits une fois la réaction complétée.
On brule |16\ \text{g}| de méthane |(\text{CH}_{4})| avec |64\ \text{g}| de dioxygène |(\text{O}_{2})|. On produit alors |36\ \text{g}| de vapeur d’eau |(\text{H}_{2}\text{O})| et du dioxyde de carbone |(\text{CO}_{2})|. Quelle masse de dioxyde de carbone est formée?
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Vidéo
La conservation de la matière
Moments dans la vidéo :
- 00:00-La loi de la conservation de la matière
- 01:15-L’expérience
- 01:44-Le matériel
- 02:07-Les manipulations
- 03:14-Les résultats
- 03:31-La conservation dans un système ouvert
- 03:50-La conclusion