质量守恒定律的发现与发展.doc|质量守恒定律的发现

质量守恒定律的发现与发展

作者：平占斌

来源：《发明与创新(学生版)》2011年第08期

在化学反应中，参加反应前各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和。这个规律就叫做质量守恒定律。它是自然界普遍存在的基本定律之一。

在任何与周围隔绝的体系中，不论发生何种变化或过程，其总质量始终保持不变。或者说，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，所以该定律又称物质不灭定律。

现在看来这个定律是那么的理所当然，可是，人们认识它的过程却是那样的艰难。为了探索物质在化学反应前后的质量变化关系，在近代化学史上，诸多科学家们为此做了大量的实验研究。

相当一段时期内，燃素说统治整个化学界，成为制约化学向前发展一个难以逾越的障碍。但是，俄国化学家罗蒙索诺夫并不相信它。对于物质，罗蒙索诺夫有自己的见解，并通过大量的定量化的实验来证实自己的观点。

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，尽管金属已煅烧成灰，但其重量仍然与煅烧前一样，并无变化。

经过反复的实验，都得到同样的结果，因此可以断定，金属在敞口的容器中煅烧之后发生增重，是金属与空气结合的缘故，从而否定了波义耳所谓“火微粒”和“燃素”的存在。他提出，参加化学反应的全部物质的重量，常常等于全部反应产物的重量。

1760年，罗蒙索诺夫进一步阐述了这一观点，他说，自然界中发生的一切变化，都处在这样的状态中，即如果是一物体上的某种东西消耗了若干量，则有若干量这种东西加在另一物体上。也就是说，如果在某处有某量的物质减少，在其他地方便有同量的物质增加。他认为在化学变化中物质的质量是守恒的。

可惜罗蒙索诺夫的见解并没有被广泛传播，对当时西方科学的进步并无多大影响。直到1774年，拉瓦锡用精确的定量实验法，研究了氧化汞的分解和合成中各物质的量的变化，得出了与罗蒙索诺夫相同的观点——在化学反应中，不仅物质的总质量在反应前后保持不变，并且这种物质中所含的任一元素的质量也保持不变。

自此，这一定律才获得公认。但要确切证明或否定这一结论，都需要极精确的实验结果，而拉瓦锡时代的工具和技术(小于0.2％的质量变化就觉察不出来)不能满足严格的要求。因为这是一个最基本的问题，所以不断有人改进实验技术以求解决。

1789年，随着法国资产阶级大革命爆发，拉瓦锡的化学名著——《化学概论》也出版了。在《化学概论》中，拉瓦锡第一次用清晰的语言把质量守恒定律表达出来，用实验进行了验证，并说明了它在化学中的应用。拉瓦锡的发现很快被各国科学家所接受，在科学界广为传播，并产生了深远的影响。

1912年，英国人曼莱做了如下实验：用一个双联的玻璃管，将一种反应物装在左边管，另一种装入右边管，封死管口后用极精确的天平称量。然后，再将二者混合，使其发生化学反应，再行称量。前后总量相差微小，从而证明了质量守恒定律的正确性。

曼莱实验的精确度极高，所用的容器和反应物质量为lO(Og左右，反应前后质量之差小于0．0001g，质量的变化小于一千万分之一。这个差别在实验误差范围之内，因此科学家一致承认了这一定律。