Conservation de la masse

Lors d'une transformation chimique, la masse totale des réactifs est toujours égale à la masse totale des produits.

1 L'idée

Lors d'une transformation chimique, des réactifs se transforment en produits. Antoine Lavoisier (1743-1794) a établi, par des pesées rigoureuses, que la masse totale ne varie pas au cours de cette transformation.

Sa formulation célèbre : « Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme. »

Condition essentielle : le système doit être fermé — aucune matière ne doit entrer ni sortir pendant la transformation.

2 La loi de conservation

Loi de Lavoisier

$m_{\text{réactifs}} = m_{\text{produits}}$

Masse inconnue

$m_{\text{inconnu}} = m_{\text{réactifs}} - m_{\text{autres produits}}$

3 Exemples calculés

Exemple A — Combustion du magnésium

Réactifs : magnésium ($1{,}2\text{ g}$) + dioxygène ($0{,}8\text{ g}$) → oxyde de magnésium.

Masse d'oxyde formé : $m = 1{,}2 + 0{,}8 = 2{,}0\text{ g}$.

Exemple B — Décomposition de l'eau

Réactif : eau ($18\text{ g}$) → dihydrogène ($2\text{ g}$) + dioxygène ($m = ?$).

$m_{\text{dioxygène}} = 18 - 2 = 16\text{ g}$.

Méthode — Trouver une masse inconnue

Repérer tous les réactifs et tous les produits de la transformation.
Vérifier que le système est fermé (ou tenir compte des échanges avec l'extérieur).
Écrire l'égalité : $m_{\text{réactifs totaux}} = m_{\text{produits totaux}}$.
Isoler la masse inconnue par soustraction.

Erreurs fréquentes

Négliger le dioxygène de l'air lors d'une combustion : c'est un réactif, sa masse doit figurer dans le bilan.
Croire que la loi est violée dans un système ouvert : les gaz qui s'échappent emportent de la masse, mais la somme totale reste bien conservée.
Confondre conservation de la masse et conservation du volume : le volume peut changer, pas la masse.