Lavoisier: la massa es conserva?

Avui hem experimentat al laboratori amb les reaccions químiques i n'hem fet una de senzilla, barata i efectista, per intentar comprovar si la massa és la mateixa abans (reactius) i després (productes) d'una reacció química. És el que es coneix com a llei de conservació de la massa i el primer que la va postular fou el conegut com a pare de la química moderna, Antoine Lavoisier. Hem fet servir reactius molt fàcils de trobar: bicarbonat de sodi i àcid acètic (també conegut com a vinagre) i hem utilitzat una balança per saber les masses que teniem abans i després que es produís la reacció. Aquí teniu els materials emprats:

Aquesta llei fou enunciada el 1773, pocs anys abans de la Revolució Francesa, moment important de la història d'Europa que marcaria la vida i la mort de'n Lavoisier. Aquesta llei venia a dir que en una reacció química la massa no apareix o desapareix, sinó que tota l'estona en tenim la mateixa, de massa. Això que ara ens sembla tant obvi, no ho era tant en una època en que no s'havia desenvolupat encara la teoria atòmica i es desconeixa el funcionament de la majoria de les reaccions químiques. Aquí teniu el guió de la pràctica utilitzat a Physics and Chemistry 4th ESO:

Al barrejar els dos REACTIUS (bicarbonat de sodi i vinagre) es produeix una reacció on obtenim uns PRODUCTES (acetat de sodi, aigua i diòxid de carboni) que podem escriure de la següent manera:

NaHCO3 (s) + HAc (aq) = NaAc (aq) + H2O + CO2 (g)

Com veiem, es forma un gas com a producte, per això necessitem un globus, per recollir-lo i després poder pesar-lo. Compte! Cal, a l'inici, haver pesat el globus sol, ja que això ens permetrà, per diferència, saber la masssa de producte gasós obtingut. Aquí tenim el resultat de la reacció química:

(Foto feta i cedida per Júlia Rodríguez)

Quins resultats hem obtingut? Hem pogut comprovar la llei de la conservació de la massa de Lavoisier? Els resultats han estat els següents:

Grup ESLA: massa reactius = 40 g massa productes = 38,8 g
Grup NICE: massa reactius = 40 g massa productes = 38,6 g
Grup JIRC: massa reactius = 40 g massa productes = 39,8 g

Sembla que no acabem de demostrar en la seva totalitat la llei, tot i que ens hi acostem!

Finalment, he recordat la història de Lavoisier, breument explicada al llibre d'Isaac Asimov "Grandes momentos de la Ciencia" on explica el context històric en el que va viure. Cercant per la xarxa, he pogut llegir com Lavoisier va ser el que es diu "geni i figura", ja que fins i tot en el moment de morir, va decidir fer un experiment; ens ho expliquen al blog de'n Daniel Closa http://ciencia.ara.cat/

http://danielclosa.cat/centpeus/lultim-experiment-de-lavoisier/

Preguntes a l'aire:

1) Hem fet l'experiment amb 10 g de bicarbonat i 30 de vinagre. El grup del Carlos s'ha equivocat i han pesat 1 i 3 g respectivament: "Profe, obtindrem al final 10 vegades menys de productes si hem fet servir 10 vegades menys de reactius?"

2) El globus ple del gas producte d'aquesta reacció si el deixem anar cau a terra com una pilota. Per què? No és un gas i hauria de ser com l'aire?

3) Com podem calcular el volum de CO2 que hem obtingut al globus?