物質不會消失對嗎?但10斤煤燃燒後大概只剩1斤灰,那9斤物質去哪裡了?

何生



物質不會消失對嗎?但10斤煤燃燒後大概只剩1斤灰,那9斤物質去哪裡了?

直接開門見山,煤燃燒屬於化學反應,煤燃燒產生了氣體(提問者所說的9斤物質),若煤在密閉空間燃燒,根據質量守恆定律,反應前與反應後總質量相等。按照提問者的意思,你所指的是煤在開放空間燃燒,那麼自然那些氣體飛入空氣中了,並沒有憑空消失。

煤燃燒生成了什麼氣體?要先了解煤的化學元素構成

煤是火力發電廠的一種重要燃料,也是世界三大能源之一,我們以前經常燒煤來取暖。它是一種混合物,因此無法確定煤的具體化合物成分,只能確定構成它的主要元素有C、H、O、S、N,其中碳元素佔了大部分。此外還有P、F、Cl、As(砷)等元素。

那麼煤燃燒產生了什麼氣體呢?由於煤含有碳元素,因此當煤完全燃燒時,產生二氧化碳;而當煤不完全燃燒時,而產生一氧化碳(有毒)所以當煤燃燒時,一般會產生二氧化碳與一氧化碳的混合物。此外,由於煤含有硫元素,因此燃燒時會產生二氧化硫(酸雨的主要原因)再由於空氣中含有水分,碳與水反應產生一氧化碳與氫氣。以下是我歸納出來的化學方程式,以方便大家更快了解煤燃燒的產物。





質量守恆定律是什麼?&9斤物質真的憑空消失了嗎?

質量守恆定律最早是由俄國科學家羅蒙諾索夫於1756年發現。質量守恆定律的概念是,在化學反應中,參加反應的反應物的總質量與生成物的總質量相等。那麼為什麼是相等的呢?其實這可以從化學反應的實質來解釋。化學反應的實質是反應物分子分成原子,原子重新組合成新的分子。在此過程中,原子的種類,質量和個數均沒有變化。(僅僅是原子重新組合)那麼總質量怎麼又會變呢?

那為什麼10斤煤燃燒過後大概只剩一斤灰了呢?難道質量守恆定律錯了嗎?其實不然。我們就假設10斤煤與氧氣完全反應了,但是剩下的一斤灰並不是生成物的總質量。我們之前提到,煤燃燒生成了很多氣體,難道這些氣體不也是生成物之一嗎?造成反應前與反應後你所稱到的質量不等的原因是煤是在開放環境中燃燒的,生成的氣體不都跑到空氣中去了嗎?因此那9斤物質根本沒有憑空消失。

但如果煤是在一個密閉環境中燃燒的,(依舊假設10斤煤全部參與反應了),那麼反應產生的氣體始終待在這個密閉環境中。那麼這次你在反應前和反應後分別稱一下這個密閉容器的總質量,發現這兩個數值是相同的。這也就驗證了質量守恆定律。



總結

煤燃燒屬於化學反應,因此符合質量守恆定律。所以提問者所指的10斤煤在開放環境中燃燒,那9斤物質實際上飛到空氣中了,沒有憑空消失。現在大家明白那9斤物質去哪了嗎?


喝茶談科學


我進來回答問題。不是因為這個問題多麼有趣!而是最開始想看看到底是哪個小學生提出的這種問題?可是,我突然發現,有些號稱科學領域創作者的,居然一本正經的胡說八道!這就不能忍了!

大家都知道煤炭的主要成分是什麼對吧?碳!煤燃燒的過程就是碳跟空氣中的氧氣反應,生成二氧化碳的過程。這是一個化合反應,產生大量的光和熱。而煤炭純度越高,雜質越少,遺留的灰燼也越少。

而生成物,二氧化碳又是什麼呢?氣體,肉眼看不到,消散在空氣中了。那麼,這個就代表消失了嗎?只要有初中畢業的,都會知道怎麼回事。這就是質量守恆。

那麼這種光和熱的能量又是怎麼產生的呢?這個說起來相對就要複雜一些。大多數情況下分解反應是需要消耗能量的,而化合反應是需要釋放能量的。煤炭與氧氣發生反應,首先需要經過加熱,因為這部分過程是需要把碳分子之間的原子結構破壞掉,然後才能跟氧氣發生直接反應。這個短暫的過程實際上是吸收能量的。而碳原子跟氧氣發生反應之後,所產生的能量要遠大於破壞碳原子之間結構所需要的能量,所以這種反應就會一直持續下去,直到其中一種物質消耗完畢。

而某些所謂的科學領域創作者有意無意的選擇了質能守恆這個說法。這個就是完全在誤導大眾,故意賣弄學識了。化學反應並不是原子層面的反應,所以不會產生物質消失或者轉化成另外一種物質這種情況。而產熱的原因是由於化學鍵的重新組合造成的。這是一種化學健能的釋放。

看到下面某些科學領域創作者的回答,我感覺我的九年制義務教育受到了極大的侮辱。


醫家故事


不會消失是對的,但它會發生轉化呀(比如單質轉化成化合物)。煤(是混合物)主要成分是碳,屬單質,固體,一端發生燃燒後,完全燃燒生成二氧化碳氣體,你沒有收集,跑到空氣中去了,若不完全燃燒,生成一氧化碳也跑到空氣中去了。最後剩下的只是殘渣。你若是通過一個密閉容器讓它在裡面燃燒,燃燒的煤加上參與燃燒的氧氣數量一定等於生成的氣體數量加上殘渣數量(嚴格來講,就是參加反應的反應物質量之和等於生成物的質量之和)。


天心自靜平


你知道為什麼可以燃燒嗎?燃燒會產生可見的灰,還有不可見的什麼呢?cO2、CO,發生的是化學反應,物質的存在形式變了,但質量並未少。


用戶66850138153


物質不會轉化為能量。

碳燃燒產生了新元素,熱量是金屬態氫離子(低溫等離子體)“磁力矩”相互切割產生的電磁波。



金童希瑞


你問這樣的問題,暴露出來了你的學歷不超過義務教育階段的兩年。最晚也就是初中二年級之後就輟學了。因為初三開始學習化學,就講到了物質守恆 ,講到了含碳物質燃燒後生成CO2。


用戶2383586721049


這問題本身就是錯的,還有一群人煞有介事的以科學理論支持。自然界質量與能量守恆,質量與能量可互相轉換。燃燒煤,消失的部分質量轉變成了光能熱能化學能,何來質量不消失?


Oreaxp


煤是大家最常見的一種能源了。特別是在農村冬天到來之前,每家都會拉上一兩千斤煤炭取暖用。這時候好奇心重的朋友就會發現,我每次都往火爐裡添上一大鏟子的碳,怎麼火爐底下就掏出了一點點灰,那麼多的煤炭都去哪兒了。

圖示:煤炭的主要成分是碳

看到這個現象,你應該感到高興才對。因為你買的煤炭質量非常好,不然填進去10斤煤,掏出5斤多爐灰,那還不虧死了。我們冬天的時候燒煤來取暖其實是利用了一個非常簡單的化學反應。煤炭的主要成分是碳。碳可以空氣中的氧氣發生氧化反應而燃燒,同時釋放出了大量的熱量。我們就是利用了煤炭燃燒的時候釋放出的熱量來取暖的。

圖示:煤炭燃燒會釋放出大量的熱

我們利用曾經學過的化學知識來分析一下這個問題,看看那9斤物質去哪裡了。10斤煤燃燒剩下了1斤灰,我們就認為這10斤煤炭中的碳的含量為90%,煤炭中其它可燃燒的成分就不考慮了。那麼這個燒煤取暖過程的化學反應式就是:C + O₂=CO₂,意思就是一個碳原子和一個氧氣分子反應生成一個二氧化碳分子。

通過這個化學反應式我們就可以知道,那消失了的9斤物質就是煤炭中的碳原子。它和24斤的氧氣發生了反應生成了33斤的二氧化碳。朋友們知道,煤炭是固體,而燃燒後生成的二氧化碳則是氣體。這樣漆黑又沉甸甸的煤炭變成了我們看不見的摸不著的二氧化碳氣體,就會給我們造成了物質憑空消失了錯覺。而真實的情況是,這9斤碳變成了33斤的二氧化碳跑到空氣中了。大家認為是這樣嗎?

圖示:質量守恆定律

如果我們是在一個密閉的系統中去燃燒這10斤煤炭的話,等到燃燒完畢後我們再稱一稱這個密閉的系統的話,它的總質量和在燃燒前的質量是相同的。這就是我們常說的質量守恆定律。這樣大家明白這9斤物質去哪裡了吧?


兔斯基聊科學


傻吧?10斤煤燒成了N斤二氧化碳,N斤二氧化硫N斤其他氣體和固體,因為從空氣中吸收了氧元素,所以10斤煤燒完了還比10斤多了呢,氣體你看不見可以,鼻子總不至於聞不到吧?


我是神仙君


不懂的不要亂說,明明只有8兩了[酷拽] 我稱過的。其他的都被偷了,尼瑪現在的治安不行啊。但是小偷還是有點良心的,給你留了一點,你就節哀順變吧[機智]


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