質量保存の法則とは何？２つの実験から解き明かせ！【中２化学】

ものを食べると太るのはなぜ？

エサを食べ過ぎて太った、、、

食べ物を体の中に入れるとその分重くなるから仕方ないね！

お腹の中に入ったのになんでだ！！！

ふむ、確かに当たり前に見えますが、少し疑問ですよね！今回は“原子”レベルのミクロな世界で質量の変化について学んでいきましょう！

今回の授業はYouTubeで実験動画付きで解説しているから、ぜひ参考にしてください↓

質量の変化と原子の出入り

ご飯を食べると太りますが、これの理由は原子には質量があるからなんです。

原子のルールってやつだね

その通り、すべての物質は原子でできていて、原子には質量があるからどんなご飯にも質量があります。

原子をお腹に入れてるから重くなるわけだ

そういうことです！

でも軽くなるのはなんで？

いい疑問だね！軽くなるってことは体から原子が出ていっているってことになります。

原子が出る原因って例えばどんなものがあるでしょうか？

汗！

大正解！汗として体の外に出ていそうですね！その他にも呼吸で二酸化炭素が出ていくなどの原因がありますね。

化学反応の時も同じで、原子の出入りがあるかどうかで質量の変化を調べることができます！

今回は原子の出入りに注目して、実験をしていきましょう！

質量保存の法則

実験に入る前に１つクイズです！

クイズ

軽くなる

重くなる

変わらない

質量保存の法則１

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変わらない気がするけど、、、

さてどうでしょうか？

軽くなるの！？

はい、そうなんです！この場合軽くなるんです！

謎を解くカギは「化学反応式を書くこと」です！

やっぱり化学反応式が大切か～

そうですね。

炭酸水素ナトリウム（NaHCO₃）を加熱すると３つの物質に分かれますが、軽くなった原因はどれでしょうか？

そもそもなんで軽くなったんだろ？

そこに注目するのが大事ですね！質量が変化する理由は原子の出入りがあるからです。３つの分子のうち、出入りしそうなのはどれでしょう？

気体の二酸化炭素！

その通り！気体の分子は簡単に出入りするから質量を変える理由の１つになります！

じゃあもう１問考えてみましょう！

問題

密封した場合ってことね

はいそうです！気体の出入りを無くしたら質量の変化はどうなるでしょうか？

う～ん、出ていかないなら変わらなそう

さて、どうでしょう。実験して調べてみましょう！

実験

今回は「炭酸水素ナトリウム（NaHCO₃）」と「塩酸（HCl）」を使って、化学変化する時の質量の変化を調べてみます！

実験方法はシンプルです。炭酸水素ナトリウムと塩酸を混ぜて質量を測るだけです。

唯一のポイントはこのような容器に入れることです。

このへんな容器何？

この容器は2層になっていて、外側の容器に炭酸水素ナトリウム、内側に塩酸を入れることができるため、容器を密封してから化学反応をさせることができます。

さっきの問題の状況だね

はい、今回のポイントは“気体の出入り“だもんね。

実験をしたムービーを見て結果を確認しましょう！