物質が燃えたり、気体が発生したりする「化学変化」。
見た目がガラッと変わるため、重さ（質量）も変わってしまうように思えるかもしれません。
しかし、実は化学変化には「絶対に変わらないもの」があります。
それが全体の質量です。
この化学の世界の大原則、「質量保存の法則」について、その理由と実験例を詳しく見ていきましょう。
質量保存の法則とは、フランスの科学者ラボアジエが発見した法則で、その内容は以下の通りです。
「化学変化が起こる際、反応する物質全体の質量と、反応によってできる物質全体の質量は、変化の前後で等しくなる。」
簡単に言えば、「化学変化の前後で、全体の重さは変わらない」ということです。
この法則が成り立つ理由は、化学変化の正体が「原子の組み合わせが変わるだけ」だからです。
● 化学変化で起こること：原子たちがパートナーを組み替え、新しい分子を作ります。
● 化学変化で起こらないこと：原子自体が消えたり、新しく生まれたり、別の種類の原子に変身したりすることはありません。
つまり、化学変化の前後では、原子の種類と数がまったく同じなのです。
レゴブロックで例えると、
● 反応前：バラバラのブロック（水素原子4個、酸素原子2個）の重さをはかる。
● 反応後：それらを組み替えて作った作品（水分子2個）の重さをはかる。
使ったブロックの種類と数が同じなので、当然、重さは変わりません。
これと全く同じことが、化学変化でも起きているのです。
実験によっては、質量が変化したように「見える」ことがあります。
しかし、それは気体の出入りが原因であり、法則が成り立っていないわけではありません。
● 実験：フタをした容器の中で、うすい塩酸と炭酸水素ナトリウムを混ぜる。
● 反応：シュワシュワと泡（二酸化炭素）が発生する化学変化が起こる。
● 結果：容器全体の質量をはかると、反応の前後でまったく変わらない。
● 理由：発生した気体（二酸化炭素）が容器の中に閉じ込められているため、全体の質量は変化しません。
● 実験：今度は、フタをしないビーカーなどで、うすい塩酸と炭酸水素ナトリウムを混ぜる。
● 結果：反応後の質量をはかると、反応前より軽くなる。
● 理由：これは質量保存の法則が成り立たないのではなく、発生した二酸化炭素が空気中に逃げてしまい、その分の質量がはかれなくなったためです。
（反応前の全体の質量）＝（反応後のビーカーの質量）＋（逃げた二酸化炭素の質量）
となり、法則はきちんと成り立っています。
● 実験：銅の粉末を空気中で加熱する。
● 反応：銅が空気中の酸素と結びついて、黒い酸化銅ができる。
● 結果：加熱後の酸化銅の質量をはかると、もとの銅より重くなる。
● 理由：これは、空気中の酸素が銅と結びついたためです。
増えた分の質量は、反応した酸素の質量そのものです。
（もとの銅の質量）＋（結びついた酸素の質量）＝（できた酸化銅の質量）
となり、この場合も法則は完璧に成り立っています。
● 化学変化では、原子の組み合わせが変わるだけで、原子の種類と数は変わらない。
● そのため、反応に関わる物質全体の質量は、化学変化の前後で絶対に変わらない（質量保存の法則）。
● 実験で質量が変化して見えるのは、空気中に気体が逃げたり、逆に空気中の気体が結びついたりすることが原因。
「反応に関わるすべての物質」をきちんと追跡すれば、質量保存の法則はいつでも成り立っているのです。