ماس جي تحفظ جو قانون ڇا آهي؟
ماس جي تحفظ جو قانون ڪيمسٽري ۽ فزڪس ۾ سڀ کان بنيادي خيالن مان هڪ آهي: ماس نه ته پيدا ڪري سگهجي ٿو ۽ نه ئي تباهه ڪري سگهجي ٿو، پر صرف شڪل تبديل ڪري سگهجي ٿي يا هڪ مادي کان ٻئي ۾ منتقل ٿي سگهي ٿي. ٻين لفظن ۾، هڪ بند نظام ۾ ٿيندڙ ڪيميائي رد عمل ۾، رد عمل کان اڳ ڪل ماس رد عمل کان پوءِ ڪل ماس جي برابر هوندو. هي اصول سادو لڳي ٿو، پر ان جا اثر گہرا آهن - سائنسدان ڪيئن ڪيميائي مساواتون لکن ٿا، مادي گهرجن جي حساب ڪرڻ، قدرتي ۽ صنعتي عملن کي سمجهڻ تائين.
ماس جي تحفظ جي قانون کي سمجهڻ
عام طور تي، هي قانون ٻڌائي ٿو ته:
> "ڪيميائي رد عمل ۾، رد عمل ڪندڙ مادن جو ڪل ماس رد عمل جي شين جي ڪل ماس جي برابر هوندو آهي، جيستائين ڪو به ماس سسٽم مان ٻاهر نه نڪرندو يا داخل نه ٿيندو."
ان جو مطلب اهو آهي ته جيڪڏهن توهان رد عمل ڪندڙ (رد عمل کان اڳ مادا) ۽ شين (رد عمل کان پوءِ مادا) جو وزن ڪندا، ته پوءِ مقدار برابر هوندي، جيستائين سڀني مادن جو حساب ڪيو وڃي ۽ ڪو به ماحول ۾ نه ڇڏيو وڃي.
هڪ سادي مثال: جيڪڏهن توهان هڪ بند ڪنٽينر ۾ 10 گرام مادو A کي 5 گرام مادو B سان رد عمل ڪيو ۽ مادو C پيدا ڪيو، ته پوءِ ٺهيل مادو C جو ماس (ٻين شين سان گڏ جيڪڏهن ڪو هجي) ڪل 15 گرام هجڻ گهرجي.
مختصر تاريخ: تجربي کان سائنسي اصول تائين
ماس جي تحفظ جو قانون اڪثر ڪري فرانسيسي سائنسدان اينٽوئن لارينٽ لاوائسئر (1743-1794) سان منسوب ڪيو ويندو آهي، جنهن کي "جديد ڪيمسٽري جو پيءُ" سڏيو ويندو آهي. 18 صدي ۾، ٻرڻ ۽ ڪيميائي رد عمل جي سمجھ اڃا تائين واضح نه هئي. ڪيترائي ماڻهو يقين رکندا هئا ته جڏهن ڪا شيءِ سڙي ويندي آهي، ته ان جو ڪجهه "ماد" صرف گم ٿي ويندو آهي.
لاوائسئر رد عمل کان اڳ ۽ بعد ۾ مادن جي وزن ڪرڻ جا محتاط تجربا ڪيا، خاص طور تي بند نظامن ۾. هن اهو ظاهر ڪيو ته ٻرڻ دوران، ماس ضايع نه ٿيندو آهي؛ ان جي بدران، اهو هوا جي هڪ جزو (بعد ۾ آڪسيجن جي نالي سان سڃاتو وڃي ٿو) سان ملائي ٿو. لاوائسئر جي نتيجن جديد ڪيمسٽري جي پيدائش جو بنياد رکيو: ڪيميائي رد عمل کي مقداري طور تي سمجهي ۽ حساب ڪري سگهجي ٿو.
روزمره جي زندگي ۾ عوام ڇو "غائب" ٿيندي نظر اچن ٿا؟
روزمره جي تجربي ۾، اسان اڪثر ڪري ماس کي "مسلسل" نه هجڻ جي طور تي سمجهون ٿا. مثال طور، جڏهن ڪاٺ کي ساڙيو ويندو آهي، ته اهو تمام گهڻو سڪي ويندو آهي، صرف ٿوري مقدار ۾ راھ ڇڏيندي آهي. تنهن ڪري، باقي ماس ڪٿي ويندو آهي؟
جواب: ڪاٺ جي ٻرڻ جون گهڻيون شيون گئسن ۾ تبديل ٿي وينديون آهن جهڙوڪ ڪاربان ڊاءِ آڪسائيڊ (CO₂)، پاڻي جي بخارات (H₂O)، ۽ ٻيون گئسون جيڪي هوا ۾ خارج ٿين ٿيون. جيڪڏهن ٻرڻ هڪ کليل جاءِ ۾ ٿئي ٿي ۽ توهان صرف راھ جو وزن ڪريو ٿا، ته ان جو ماس ننڍو نظر ايندو. جڏهن ته، جيڪڏهن اهو عمل هڪ بند ڪنٽينر ۾ ڪيو وڃي ۽ سڀني گيسن کي پڪڙيو وڃي ۽ وزن ڪيو وڃي، ته ٻرڻ کان اڳ ۽ بعد ۾ ڪل ماس ساڳيو رهي ٿو.
تنهن ڪري، "گم ٿيل ماس" عام طور تي صرف ان ڪري آهي جو رد عمل جون شيون سڀئي نظر نه اينديون آهن يا سڀئي وزن نه هونديون آهن.
ماس جي تحفظ جي قانون جي لاڳو ٿيڻ جون مثالون
1. پاڻي جي ٺهڻ جو رد عمل
هائيڊروجن آڪسيجن سان رد عمل ڪري پاڻي ٺاهي ٿو:
2H₂ + O₂ → 2H₂O
جيڪڏهن 4 گرام هائيڊروجن 32 گرام آڪسيجن سان مڪمل طور تي رد عمل ظاهر ڪري، ته پوءِ نتيجو نڪرندڙ پاڻي 36 گرام ٿيندو. ماس 4 + 32 = 36 آهي؛ ڪجهه به ضايع نه ٿيندو آهي.
2. برسات جو رد عمل
جڏهن چانديءَ جي نائٽريٽ جي محلول کي سوڊيم ڪلورائڊ سان ملايو ويندو آهي، ته چانديءَ جي ڪلورائڊ جو هڪ ڳوڙهو ٺهي ٿو:
AgNO₃(aq) + NaCl(aq) → AgCl(s) + NaNO₃(aq)
جيڪڏهن سڄي نظام جو وزن ڪيو وڃي (محلول ۽ پرزيڪيٽ سميت)، ته ڪل ماس ساڳيو رهي ٿو. جيڪو پرزيڪيٽ ٺهندو آهي اهو "نئون ماس" نه آهي؛ اهو محلول ۾ اڳ ۾ ئي موجود آئنن جي ميلاپ مان ايندو آهي.
3. بند ڪنٽينرن ۾ گيسن سان رد عمل
مثال طور، سرڪي (ايسيٽڪ ايسڊ) ۽ بيڪنگ سوڊا (سوڊيم بائي ڪاربونيٽ) جي رد عمل سان CO₂ گئس پيدا ٿئي ٿي:
CH₃COOH + NaHCO₃ → CH₃COONa + H₂O + CO₂
جيڪڏهن رد عمل کليل بيڪر ۾ ڪيو وڃي ته محلول جو وزن گهٽجي ويندو ڇاڪاڻ ته CO₂ هوا ۾ خارج ٿئي ٿو. جڏهن ته، جيڪڏهن اهو بند بوتل ۾ CO₂ کي رکڻ لاءِ غباري سان ڪيو وڃي ته ڪل وزن (بوتل + غبارو + مواد) ساڳيو رهندو.
ڪيميائي رد عمل جي مساواتن سان تعلق
ماس جي تحفظ جو قانون بنيادي سبب آهي ڇو ته ڪيميائي مساواتن کي متوازن ڪيو وڃي. جڏهن اسان ڪنهن رد عمل کي متوازن ڪريون ٿا، ته اسان پڪ ڪريون ٿا ته هر عنصر جي ايٽمن جو تعداد ري ايڪٽنٽ پاسي تي ايٽمن جي تعداد جي برابر هجي. جيئن ته ايٽمي ماس ضايع نه ٿيندو آهي، ايٽمن کي صرف ٻيهر ترتيب ڏنو ويندو آهي.
مثال طور، پاڻي جي ٺهڻ لاءِ رد عمل هن ريت لکڻ گهرجي:
2H₂ + O₂ → 2H₂O
جيڪڏهن H₂ + O₂ → H₂O لکيو وڃي ته، آڪسيجن ايٽمن جو تعداد ساڳيو نه هوندو (کاٻي پاسي 2، ساڄي پاسي 1). اهو ايٽمي سطح تي ماس جي تحفظ جي خلاف ورزي ڪري ٿو.
ڇا ماس جي تحفظ جو قانون هميشه سچو آهي؟
ڪلاسيڪل ڪيمسٽري ۽ روزمره جي حالتن ۾، ماس جي تحفظ جو قانون تمام سٺو ڪم ڪري ٿو. جڏهن ته، جديد فزڪس ۾، خاص طور تي نيوڪليئر ۽ رليٽيوسٽڪ اسڪيل تي، هن تصور کي وڌايو ويو آهي.
ايٽمي رد عمل ۾، ماس آئن اسٽائن جي مساوات مطابق توانائي ۾ تبديل ٿي سگهي ٿو يا ان جي برعڪس:
اي = ميٽر ²
نيوڪليئر ڪٽڻ يا فيوزن/فيزيشن رد عمل ۾، شين جو ڪل ماس ري ايڪٽنٽ جي ماس کان ٿورو گهٽ ٿي سگهي ٿو. ماس ۾ هي فرق جاري ڪيل توانائي جي طور تي ظاهر ٿئي ٿو. جڏهن ته، جيڪڏهن اسان مجموعي طور تي ماس + توانائي تي غور ڪريون ٿا، ته جيڪو واقعي "محفوظ" آهي اهو ڪل توانائي (توانائي جي بچاءُ) آهي، جڏهن ته ماس هميشه بلڪل مستقل نه هوندو آهي.
جڏهن ته، تقريبن سڀني عام ڪيميائي رد عملن لاءِ، توانائي جي تبديلي جي ڪري ماس ۾ تبديلي ايتري ننڍڙي آهي جو ان کي نظرانداز ڪري سگهجي ٿو. تنهن ڪري، تعليم جي ابتدائي ۽ ثانوي سطحن تي، ماس جي تحفظ جو قانون هڪ صحيح اصول رهي ٿو.
زندگي ۽ صنعت ۾ فائدا ۽ ڪردار
ماس جي تحفظ جو قانون صرف درسي ڪتاب جي نظريي کان وڌيڪ آهي. هي اصول ڪيترن ئي شعبن ۾ استعمال ٿيندو آهي، جنهن ۾ شامل آهن:
1. ڪيمسٽري ۾ اسٽوچيوميٽري: گهربل ري ايڪٽنٽ جي مقدار ۽ پيدا ٿيندڙ شين جو حساب لڳائڻ.
2. ڪيميائي صنعت: پيداوار جي عملن کي ڊزائين ڪرڻ (مثال طور ڀاڻ، دوائون، پلاسٽڪ) ماس بيلنس جي حسابن کي استعمال ڪندي.
3. ماحولياتي انجنيئرنگ: ڪنهن نظام ۾ داخل ٿيندڙ ۽ ٻاهر نڪرندڙ آلودگين جو حساب لڳائڻ، جهڙوڪ گندي پاڻي جي علاج.
4. کاڌي جي سائنس: گرم ڪرڻ، خمير ڪرڻ، يا خشڪ ڪرڻ دوران اجزاء جي بناوت ۾ تبديلين جي اڳڪٿي ڪرڻ.
5. فارميسي: يقيني بڻائڻ ته دوا جي مرکب جي مقدار ۽ ساخت معيارن جي مطابق آهي.
انجنيئرنگ جي دنيا ۾، هن تصور کي اڪثر ڪري ماس بيلنس سڏيو ويندو آهي: سسٽم ۾ داخل ٿيندڙ ڪل ماس سسٽم مان نڪرڻ واري ڪل ماس جي برابر آهي پلس/مائنس جيڪو سسٽم ۾ ذخيرو ٿيل آهي (ان تي منحصر آهي ته ڇا سسٽم وقت سان تبديل ٿئي ٿو).
نتيجو
ماس جي تحفظ جو قانون ٻڌائي ٿو ته ڪيميائي رد عمل ۾ ماس نه ته پيدا ٿي سگهي ٿو ۽ نه ئي تباهه ٿي سگهي ٿو؛ اهو صرف شڪل تبديل ڪري ٿو ۽ ٻيهر ترتيب ڏنو ويندو آهي. هي اصول احتياط سان تجربن ذريعي ظاهر ڪيو ويو، خاص طور تي ليوائسيئر پاران، ۽ جديد ڪيمسٽري جو هڪ اهم بنياد آهي. جيتوڻيڪ ماس کي ايٽمي رد عمل ۾ توانائي ۾ تبديل ڪري سگهجي ٿو، هي قانون روزمره جي ڪيميائي رد عمل لاءِ قابل ذڪر طور تي صحيح ۽ ڪارآمد رهي ٿو.
ماس جي تحفظ جي قانون کي سمجهڻ سان، اسان وڌيڪ آساني سان سمجهي سگهون ٿا ته رد عمل جي مساواتن کي متوازن ڇو هجڻ گهرجي، "غائب ماس" اصل ۾ ڪٿي وڃي ٿو، ۽ ڪيمسٽري ۽ صنعت ڪيئن صحيح پيداوار جي حسابن کي انجام ڏين ٿا.
جيڪڏهن توهان چاهيو ته، مان مضمون جو هڪ وڌيڪ "اسڪول ٻولي" نسخو (جونيئر هاءِ اسڪول/هاءِ اسڪول) يا هڪ وڌيڪ سائنسي نسخو شامل ڪري سگهان ٿو جيڪو مثال جي سوالن ۽ بحثن سان مڪمل هجي.
