Kí ni Òfin Ìtọ́jú Ìbí?
Òfin Ìpamọ́ Ìṣubú jẹ́ ọ̀kan lára àwọn èrò pàtàkì jùlọ nínú kẹ́mísírì àti fisíìsì: a kò le ṣẹ̀dá ìṣùpọ̀ tàbí parun, ṣùgbọ́n a lè yípadà ìrísí tàbí kí a gbé e láti inú ohun kan sí òmíràn. Ní ọ̀rọ̀ mìíràn, nínú ìṣe kẹ́míkà tí ó ń ṣẹlẹ̀ nínú ètò tí a ti pa, ìwọ̀n gbogbo ṣáájú ìṣe náà yóò dọ́gba gbogbo ìwọ̀n lẹ́yìn ìṣe náà. Ìlànà yìí dàbí èyí tí ó rọrùn, ṣùgbọ́n àwọn ìtumọ̀ rẹ̀ jinlẹ̀—láti bí àwọn onímọ̀ sáyẹ́ǹsì ṣe ń kọ àwọn ìdọ́gba kẹ́míkà, sí ṣíṣírò àwọn ohun èlò tí a nílò, sí òye àwọn ìlànà àdánidá àti ti ilé iṣẹ́.
Lílóye Òfin Ìpamọ́ ti Ibi
Ni gbogbogbo, ofin yii sọ pe:
> “Nínú ìṣesí kẹ́míkà, àpapọ̀ ìwọ̀n àwọn ohun tí ń ṣe ìṣesí náà dọ́gba pẹ̀lú àpapọ̀ ìwọ̀n àwọn ohun tí ìṣesí náà ti ṣe, níwọ̀n ìgbà tí kò bá sí ìwọ̀n tí ó jáde tàbí tí ó wọ inú ètò náà.”
Èyí túmọ̀ sí wípé tí a bá wọn àwọn ohun tí ń fa àbájáde (àwọn ohun tí ó wà ṣáájú àbájáde náà) àti àwọn ọjà náà (àwọn ohun tí ó wà lẹ́yìn àbájáde náà), iye náà yóò dọ́gba, níwọ̀n ìgbà tí a bá ti ṣe àkíyèsí gbogbo àwọn ohun tí ó wà nínú rẹ̀ tí a kò sì tú èyíkéyìí jáde sínú àyíká.
Àpẹẹrẹ kan tó rọrùn: tí o bá ṣe àtúnṣe 10 giramu ti ohun èlò A pẹ̀lú 5 giramu ti ohun èlò B nínú àpótí tí a ti dì, tí o sì ṣe àtúnṣe ohun èlò C, nígbà náà ni ìwọ̀n ohun èlò C (pẹ̀lú àwọn ọjà mìíràn tí ó bá wà) gbọ́dọ̀ jẹ́ 15 giramu.
Ìtàn Kúkúrú: Láti Ìdánwò sí Ìlànà Ìmọ̀ Sáyẹ́ǹsì
Òfin ìpamọ́ ibi-ara ni a sábà máa ń fi hàn pé ó jẹ́ ti onímọ̀ sáyẹ́ǹsì ará Faransé Antoine Laurent Lavoisier (1743–1794), tí a mọ̀ sí “Baba Kemistri Ọjọ́lóde.” Ní ọ̀rúndún kejìdínlógún, òye nípa ìjóná àti àwọn ìṣesí kẹ́míkà kò tíì yéni. Ọ̀pọ̀ ènìyàn gbàgbọ́ pé nígbà tí nǹkan kan bá jóná, díẹ̀ lára “ohun” rẹ̀ ni a máa ń sọnù lásán.
Lavoisier ṣe àwọn àyẹ̀wò tó ṣe kedere nípa wíwọ̀n àwọn nǹkan ṣáájú àti lẹ́yìn àwọn ìṣẹ̀lẹ̀, pàápàá jùlọ nínú àwọn ètò tí a ti pa. Ó fihàn pé nígbà tí wọ́n bá ń jóná, ìwọ̀n kì í pàdánù; dípò bẹ́ẹ̀, ó máa ń dara pọ̀ mọ́ èròjà afẹ́fẹ́ (tí a mọ̀ sí atẹ́gùn lẹ́yìn náà). Àwọn ìparí èrò Lavoisier fi ìpìlẹ̀ lélẹ̀ fún ìbísí kẹ́míkà òde òní: a lè lóye àwọn ìṣẹ̀lẹ̀ kẹ́míkà àti ṣírò wọn ní ìwọ̀n.
Kí ló dé tí ó fi dà bíi pé àwọn Máàsì “ń parẹ́” nínú ìgbésí ayé ojoojúmọ́?
Nínú ìrírí ojoojúmọ́, a sábà máa ń rí i pé ìwúwo kì í ṣe “tí ó dúró ṣinṣin.” Fún àpẹẹrẹ, nígbà tí a bá jó igi, ó dà bíi pé ó máa ń dínkù gidigidi, tí ó fi eérú díẹ̀ sílẹ̀. Nítorí náà, níbo ni ìwúwo tí ó kù yóò lọ?
Ìdáhùn: Ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ọjà ìjóná igi ni a ń yípadà sí àwọn gáàsì bíi carbon dioxide (CO₂), omi ìgbóná (H₂O), àti àwọn gáàsì mìíràn tí a ń tú sí afẹ́fẹ́. Tí ìjóná náà bá ṣẹlẹ̀ ní àyè tí ó ṣí sílẹ̀ tí o sì wọ̀n eérú náà nìkan, ìwọ̀n rẹ̀ yóò dàbí pé ó kéré sí i. Ṣùgbọ́n, tí a bá ṣe iṣẹ́ náà nínú àpótí tí a ti sé tí a sì mú gbogbo gáàsì náà tí a sì wọ̀n, àpapọ̀ ìwọ̀n náà ṣáájú àti lẹ́yìn ìjóná náà yóò wà bẹ́ẹ̀.
Nítorí náà, “àìsí ibi-ìwọ̀n” sábà máa ń jẹ́ nítorí pé a kò rí gbogbo àwọn ọjà ìṣesí tàbí a kò wọ̀n gbogbo wọn.
Àwọn Àpẹẹrẹ Lílo Òfin Ìpamọ́ Ibi
1. Ìṣẹ̀dá Omi
Hídrójìn máa ń ṣe àtúnṣe pẹ̀lú atẹ́gùn láti ṣẹ̀dá omi:
2H₂ + O₂ → 2H₂O
Tí gíráàmù 4 ti hydrogen bá farahàn pátápátá pẹ̀lú gíráàmù 32 ti oxygen, nígbà náà omi tí ó jáde yóò jẹ́ gíráàmù 36. Ìwọ̀n rẹ̀ jẹ́ 4 + 32 = 36; kò sí ohun tí ó sọnù.
2. Ìhùwàsí òjò
Nígbà tí a bá da omi nitrate silver pọ̀ mọ́ sodium chloride, ìṣàn omi silver chloride yóò bẹ̀rẹ̀ sí í yọ:
AgNO₃(aq) + NaCl(aq) → AgCl(s) + NaNO₃(aq)
Tí a bá wọn gbogbo ètò náà (pẹ̀lú omi àti omi tí ó ń jáde), gbogbo ìwọ̀n náà yóò dúró gẹ́gẹ́ bí ó ti yẹ. Ìṣàn omi tí ó ń jáde kì í ṣe “ìwọ̀n tuntun”; ó wá láti inú àpapọ̀ àwọn ion tí ó wà nínú omi náà tẹ́lẹ̀.
3. Àwọn ìṣesí pẹ̀lú àwọn gáàsì nínú àwọn àpótí tí a ti pa
Fún àpẹẹrẹ, ìṣesí waini (acetic acid) àti baking soda (sodium bicarbonate) ń mú kí CO₂ gaasi jáde:
CH₃COOH + NaHCO₃ → CH₃COONa + H₂O + CO₂
Tí a bá ṣe ìṣesí náà nínú ìgò tí ó ṣí sílẹ̀, ìwọ̀n omi náà yóò dínkù nítorí pé a máa tú CO₂ sí afẹ́fẹ́. Ṣùgbọ́n, tí a bá ṣe é nínú ìgò tí a ti dì pẹ̀lú bálúùn láti gba CO₂, àpapọ̀ ìwọ̀n (ìgò + bálúùn + akoonu) yóò wà bẹ́ẹ̀.
Ìbáṣepọ̀ pẹ̀lú Àwọn Ìbáṣepọ̀ Kẹ́míkà
Òfin ìpamọ́ ìwọ̀n ni ìdí pàtàkì tí a fi gbọ́dọ̀ ṣe àtúnṣe àwọn ìdọ́gba kẹ́míkà. Nígbà tí a bá ṣe àtúnṣe ìhùwàsí kan, a máa rí i dájú pé iye àwọn átọ̀mù ti ẹ̀yà kọ̀ọ̀kan ní ẹ̀gbẹ́ ìhùwàsí náà dọ́gba pẹ̀lú iye àwọn átọ̀mù ní ẹ̀gbẹ́ ìhùwàsí náà. Níwọ́n ìgbà tí ìwọ̀n átọ̀mù kò pàdánù, a kàn máa ṣe àtúnṣe àwọn átọ̀mù náà.
Fún àpẹẹrẹ, a gbọ́dọ̀ kọ ìṣesí fún ìṣẹ̀dá omi bí a ṣe ń kọ ọ́:
2H₂ + O₂ → 2H₂O
Tí a bá kọ ọ́ sí H₂ + O₂ → H₂O, iye àwọn átọ̀mù atẹ́gùn kì í ṣe dọ́gba (2 ní apá òsì, 1 ní apá ọ̀tún). Èyí rú ààbò ìwọ̀n ní ìpele átọ̀mù.
Ṣé Òfin Ìpamọ́ Ìbílẹ̀ Lóòótọ́ Nígbà Gbogbo?
Nínú kẹ́mísírì àti àwọn ipò ojoojúmọ́, òfin ìpamọ́ ibi-ọ̀pọ̀ ń ṣiṣẹ́ dáadáa. Síbẹ̀síbẹ̀, nínú físíìsì òde òní, pàápàá jùlọ ní àwọn ìwọ̀n nuclear àti relativistic, èrò yìí ti gbòòrò sí i.
Nínú àwọn ìhùwàpadà átọ́míìkì, ìwúwo lè yípadà sí agbára tàbí ní ìdàkejì gẹ́gẹ́ bí ìṣirò Einstein:
E=m²
Nínú ìbàjẹ́ átọ́míìkì tàbí ìfàsẹ́yìn ìfọwọ́sowọ́pọ̀/ìfọ́sí, àpapọ̀ ìwọ̀n àwọn ọjà náà lè kéré díẹ̀ sí ìwọ̀n àwọn ohun tí ń ṣe àtúnṣe. Ìyàtọ̀ yìí nínú ìwọ̀n náà farahàn gẹ́gẹ́ bí agbára tí a tú jáde. Síbẹ̀síbẹ̀, tí a bá gbé ìwọ̀n + agbára lápapọ̀ yẹ̀ wò, ohun tí a “tọ́jú” ní tòótọ́ ni agbára lápapọ̀ (ìpamọ́ agbára), nígbà tí ìwọ̀n kìí ṣe gbogbo ìgbà ló máa ń dúró ṣinṣin.
Sibẹsibẹ, fun fere gbogbo awọn iṣe kemikali lasan, iyipada ninu iwuwo nitori iyipada agbara kere tobẹẹ ti a le foju kọ. Nitorinaa, ni awọn ipele ẹkọ alakọbẹrẹ ati keji, ofin ti itoju ibi-pupọ si tun jẹ ilana ti o wulo.
Àwọn àǹfààní àti ipa nínú ìgbésí ayé àti iṣẹ́
Òfin ìtọ́jú ibi-ẹ̀mí ju ìlànà ìwé lọ. A ń lo ìlànà yìí ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ ẹ̀ka ẹ̀kọ́, títí bí:
1. Ìwádìí lórí kẹ́mísírì: ṣíṣírò iye àwọn ohun tí a nílò àti àwọn ọjà tí a ṣe.
2. Iṣẹ́ kẹ́míkà: ṣíṣe àgbékalẹ̀ àwọn ìlànà ìṣẹ̀dá (fún àpẹẹrẹ àwọn ajile, oògùn, àti ike) nípa lílo ìṣirò ìwọ́ntúnwọ̀nsì gbogbogbòò.
3. Imọ-ẹrọ ayika: ṣiṣe iṣiro awọn idoti ti nwọ ati ti njade kuro ninu eto kan, gẹgẹbi itọju omi idọti.
4. Ìmọ̀ nípa oúnjẹ: sísọ àsọtẹ́lẹ̀ àwọn ìyípadà nínú ìṣètò àwọn èròjà nígbà tí a bá ń gbóná, tí a bá ń yọ́, tàbí tí a bá ń gbẹ.
5. Ile elegbogi: rii daju pe iwọn lilo ati akojọpọ adalu oogun naa wa ni ibamu pẹlu awọn iṣedede.
Nínú ayé ìmọ̀ ẹ̀rọ, a sábà máa ń pe èrò yìí ní ìwọ̀n ìwọ́ntúnwọ̀nsì: àpapọ̀ ìwọ̀n tí ó wọ inú ètò náà dọ́gba pẹ̀lú àpapọ̀ ìwọ̀n tí ó fi ètò náà sílẹ̀ pẹ̀lú/dínkù ohun tí a tọ́jú sínú ètò náà (ó sinmi lórí bóyá ètò náà yípadà bí àkókò ti ń lọ).
Ipari
Òfin Ìpamọ́ Ìṣura sọ pé a kò le ṣẹ̀dá ìṣura tàbí pa á run nínú ìṣe kẹ́míkà; ó kàn ń yípadà bí ó ti yẹ kí ó rí, a sì tún un ṣe àtúnṣe. Ìlànà yìí ni a fi hàn nípasẹ̀ ìwádìí pẹ̀lẹ́pẹ̀lẹ́, pàápàá láti ọwọ́ Lavoisier, ó sì jẹ́ ìpìlẹ̀ pàtàkì ti kẹ́míkà òde òní. Bó tilẹ̀ jẹ́ pé a le yípadà ìṣura sí agbára nínú ìṣekúpa átọ́míìkì, òfin yìí ṣì péye gidigidi ó sì wúlò fún ìṣekúpa kẹ́míkà ojoojúmọ́.
Nípa lílóye òfin ìpamọ́ ibi-iṣẹ́, a lè lóye ìdí tí àwọn ìfojúsùn ìṣe gbọ́dọ̀ wà ní ìwọ̀ntúnwọ̀nsì, níbi tí “ìwọ̀n tí ó pàdánù” lọ gan-an, àti bí kemistri àti ilé-iṣẹ́ ṣe ń ṣe àwọn ìṣirò ìṣelọ́pọ́ pípéye.
Tí o bá fẹ́, mo lè fi àtúnṣe “èdè ilé-ẹ̀kọ́” kún àpilẹ̀kọ náà (ilé-ẹ̀kọ́ gíga/ilé-ẹ̀kọ́ gíga) tàbí àtúnṣe sáyẹ́ǹsì tó péye pẹ̀lú àpẹẹrẹ ìbéèrè àti ìjíròrò.
