●質量保存の法則【しつりょうほぞんのほうそく】

化学の基本法則の1つ。化学反応の前後において，化学反応にあずかる物質の総質量は反応の前後において不変であるという法則。 1774年 A. L.ラボアジエによって発見され，20世紀初め H.ランドルト，R.エートベッシュらによって実験的に検証された。アインシュタインの相対性理論によれば，エネルギー E と質量 m との間に E＝mc² ( c は真空中の光速度) の関係があり，化学反応に伴うエネルギーの出入りは必ず質量の変化を伴うため，この法則は厳密には成立しない。しかし，普通の化学反応では質量の変化が微量であり，実用上では近似則として成立すると考えてよい。しかし，エネルギー変化の大きな原子核反応ではそれに伴う質量変化も大きく，この法則は成立しない。

化学反応の前と後で、反応にあずかる物質の質量の総和は変わらないという法則。1774年ごろ、ラボアジェが発見。質量不変の法則。

質量不変の法則ともいう。化学反応の際には反応する物質の全質量と生成する物質の全質量はまったく等しく，反応の前後において物質の全質量は変わらないという法則である。1774年A.L.ラボアジエにより発見され，〈定比例の法則〉や〈倍数比例の法則〉とともに，原子の存在を仮定する実験的基礎になった。1908年ランドルトHans Heinrich Landolt(1831‐1910)，09年R.vonエトベシュらにより精密な実験で検討され，化学反応に関するかぎりつねに成り立つことが証明された。

化学反応においては、反応前の物質の全質量と、反応後に生成した物質の全質量とは等しいという法則。質量不変の法則ともよばれる。1774年、フランスのラボアジエによって発見された。歴史的には、化学反応というのは、初めにあった物質が、その構成要素（原子）が組み換えを行い、姿・形を変えた新物質をつくることであり、けっして無から有を生ずるものではないことを明らかにしたことに意味がある。今日では、全宇宙的にみて質量保存の法則が成り立つと拡張してもよい。有限の資源をどのように有効に用いるかという理論の基盤である。

　この理論は、1908年にドイツのランドルト、1909年にハンガリーのエートベシュによって厳密に検討され確立した。しかし、ドイツのA・アインシュタインは、相対性理論のなかで、エネルギーが質量と結び付くことをE＝mc²の形で明らかにしたので、質量保存の法則は、エネルギーの出入りも考慮しなければならない。しかし化学反応においては、エネルギーの出入量は全質量に対して無視できるほど小さく、この法則が成立すると考えてよい。事実、ランドルトの実験で、質量変化が2×10^-7～10^-8の誤差範囲で成立することが示されている。「保存」の概念は、対象として考えている「系」を設定しなければならない。化学反応を行う場合には、一定量の物質を一定の器具の中で反応させており、質量に着目する場合、器具外の物質を考慮に入れてはならない。この場合「一定の器具」が「系」にあたり、たとえばフラスコがそれにあたる。もし、机の上にあるごみが混入したら、質量保存が成り立たないことは自明である。したがって、全宇宙的に保存の概念を考えるのは、系が大きいだけに、種々の議論をよぶことになる。

［下沢　隆］