Hvad er en kemisk ligning?
En kemisk ligning er en repræsentation af molekylære interaktioner i deres relative mængder. I en kemisk reaktion ændres måden, hvordan atomer er indbyrdes på. Atomernes indre strukturer påvirkes ikke, men energi, normalt i form af varme, frigives eller absorberes under en kemisk reaktion. Den kemiske sammensætning af reaktanterne eller præ-reaktionsbestanddelene er skrevet på venstre side af en kemisk ligning. Produkterne eller de resulterende forbindelser er skrevet på højre side.
Den kemiske sammensætning af en forbindelse er repræsenteret med en kemisk formel. En kemisk formel angiver, hvor mange atomer af hvert element der er til stede i et molekyle eller stabile samlinger af atomer. For eksempel har et vandmolekyle den kemiske formel H20, fordi det har to atomer af brint og et iltatom. De kemiske formler for flere molekyler i en ligning adskilles med plustegn.
Selvom en stor mængde stof reagerer, angår en kemisk ligning kun forholdene mellem de involverede molekyler. Reaktanterne og produkterne i en kemisk reaktion kan kun reagere i specifikke forhold. Dette skyldes, at atomer hverken oprettes eller ødelægges; uanset hvilke atomer der er til stede inden reaktionen skal forblive bagefter. Af denne grund er det nødvendigt at afbalancere kemiske ligninger. En kemisk ligning viser en afbalanceret reaktion i dens mindste mulige mængde.
Det kan være nødvendigt at tilføje koefficienter til venstre for kemiske formler for at opnå en afbalanceret ligning. I mange reaktioner er mere end et af et bestemt molekyle til stede - også i det grundlæggende eller mindst mulige tilfælde. Hvis der er to atomer i et element, men ikke er i det samme molekyle, bruges en koefficient på 2 i stedet for et underskrift. For eksempel er 2 H20 O vandmolekyler eller 4 hydrogenatomer og 2 oxygenatomer.
Området med at studere målbare sammenhænge mellem kemiske reaktanter og produkter kaldes støkiometri. Det er nyttigt til beregning af mængden af produkt, der kan oprettes med en given mængde reaktant. I kemiske reaktioner i den virkelige verden er det generelt umuligt at få 100% af reaktanterne til at blive til produkter. Dette skyldes, at stof er adskilt i rummet, og reaktanter skal være i kontakt med andre for at reagere.
Yderligere notation i en kemisk ligning kan afsløre mere information om reaktionen. Når for eksempel atomer eller molekyler har en elektrisk ladning, skrives dette tal i overskriften med et pluss- eller minustegn for en positiv eller negativ ladning. Andre ligningselementer inkluderer bogstaver i parentes, der bruges til at indikere, om en forbindelse er fast, væske eller gas. Der kan også placeres symboler mellem reaktanterne og produkterne for at specificere reaktionshastigheden og om energi frigives eller absorberes.