שימור המסה.

שלב 1 מתוך 5

האטומים מחליפים שותפים

בתגובה כימית חומרים הופכים לחומרים אחרים: מימן וחמצן, שני גזים, הופכים למים. אבל מה קורה שם, ברמת האטומים?

בסצנה מכל סגור מלא מימן וחמצן. כל כדור הוא אטום: הלבנים הם מימן, האדומים חמצן, וכל זוג קשור הוא מולקולה, $\mathrm{H_2}$⁠ או $\mathrm{O_2}$⁠. הזיזו את הרצת התגובה מיסודות נפרדים לסוף התגובה, ועקבו אחרי אטום חמצן אחד. הקריאות שליד הסצנה סופרות מה יש במכל בכל רגע.

שלב 2 מתוך 5

לספור אטומים

התגובה הסתיימה. כל מולקולת מים היא אטום חמצן אחד ושני אטומי מימן, $\mathrm{H_2O}$⁠: המספר הקטן שאחרי הסמל אומר כמה אטומים מהיסוד הזה יש במולקולה. כשאין מספר, יש אחד.

הקריאות מראות מולקולות. ספרו את האטומים.

שלב 3 מתוך 5

לשקול את המכל

המסה של חומר היא סכום המסות של האטומים שלו. אטומים שוקלים מעט מאוד, ולכן מודדים אותם ביחידות מסה אטומית, u: אטום מימן שוקל 1.008 u, ואטום חמצן 15.999 u.

עכשיו יש במכל חמצן פי שניים מהנדרש. לפני שתריצו את התגובה, נבאו מה יקרה למסה של כל התוכן.

שלב 4 מתוך 5

פתוח או סגור

הכלל הזה, שבתגובה כימית המסה של התוצרים שווה למסה של המגיבים, נקרא חוק שימור המסה. אנטואן לבואזיה הראה אותו בשנות השבעים של המאה ה־18, כששקל תגובות בכלים אטומים.

אבל בכלי פתוח נדמה לפעמים שהחוק נשבר: עץ שנשרף משאיר ערמה קטנה של אפר, וברזל שמחליד נעשה כבד יותר. הסוד הוא הגזים, שנכנסים מהאוויר ויוצאים אליו.

שלב 5 מתוך 5

מתכת שמשמינה

כשמתכת מגיבה עם גז, הגז נקשר אליה. כאן מגנזיום, מתכת אפרפרה, נשרף בכלור, גז ירקרק, והופך למלח לבן, $\mathrm{MgCl_2}$⁠. מכיוון שכל האטומים נשארים, המלח שוקל יותר מהמתכת: הוא שוקל את המתכת ועוד את הכלור שנקשר אליה.