Was ist eine chemische Gleichung?
Eine chemische Gleichung ist eine Darstellung molekularer Wechselwirkungen in ihren relativen Mengen. Bei einer chemischen Reaktion ändert sich die Anordnung der Atome untereinander. Die inneren Strukturen der Atome werden nicht beeinflusst, aber Energie, normalerweise in Form von Wärme, wird während einer chemischen Reaktion entweder freigesetzt oder absorbiert. Die chemische Zusammensetzung der Reaktanten oder der Bestandteile vor der Reaktion ist auf der linken Seite einer chemischen Gleichung angegeben. Die Produkte oder resultierenden Verbindungen sind auf der rechten Seite angegeben.
Die chemische Zusammensetzung einer Verbindung wird durch eine chemische Formel dargestellt. Eine chemische Formel gibt an, wie viele Atome jedes Elements in einem Molekül oder in stabilen Ansammlungen von Atomen vorhanden sind. Zum Beispiel hat ein Wassermolekül die chemische Formel H 2 O, weil es zwei Wasserstoffatome und ein Sauerstoffatom hat. Die chemischen Formeln mehrerer Moleküle in einer Gleichung sind durch Pluszeichen getrennt.
Obwohl eine große Menge an Materie möglicherweise reagiert, betrifft eine chemische Gleichung nur die Verhältnisse der beteiligten Moleküle. Die Reaktanten und die Produkte einer chemischen Reaktion können nur in bestimmten Anteilen reagieren. Dies liegt daran, dass Atome weder erzeugt noch zerstört werden. Welche Atome vor der Reaktion vorhanden sind, muss danach verbleiben. Aus diesem Grund ist es notwendig, chemische Gleichungen auszugleichen. Eine chemische Gleichung zeigt eine ausgeglichene Reaktion in ihrer kleinstmöglichen Menge.
Es kann erforderlich sein, auf der linken Seite der chemischen Formeln Koeffizienten hinzuzufügen, um eine ausgeglichene Gleichung zu erhalten. In vielen Reaktionen ist mehr als eines eines bestimmten Moleküls vorhanden - selbst im fundamentalen oder kleinstmöglichen Fall. Wenn zwei Atome eines Elements vorhanden sind, sich jedoch nicht im selben Molekül befinden, wird anstelle eines Index ein Koeffizient von 2 verwendet. Zum Beispiel ist 2 H 2 O zwei Wassermoleküle oder 4 Wasserstoffatome und 2 Sauerstoffatome.
Das Gebiet der Untersuchung messbarer Beziehungen zwischen chemischen Reaktanten und Produkten wird als Stöchiometrie bezeichnet. Dies ist nützlich bei der Berechnung der Produktmenge, die mit einer bestimmten Menge an Reaktanten erzeugt werden kann. In realen chemischen Reaktionen ist es im Allgemeinen unmöglich, 100% der Reaktanten in Produkte umzuwandeln. Dies liegt daran, dass die Materie im Raum getrennt ist und die Reaktanten in Kontakt mit anderen stehen müssen, um zu reagieren.
Eine zusätzliche Schreibweise in einer chemischen Gleichung kann weitere Informationen über die Reaktion liefern. Wenn zum Beispiel Atome oder Moleküle elektrisch geladen sind, wird diese Zahl mit einem Plus- oder Minuszeichen für eine positive oder negative Ladung hochgestellt. Andere Gleichungselemente enthalten Buchstaben in Klammern, mit denen angegeben wird, ob eine Verbindung fest, flüssig oder gasförmig ist. Zwischen den Reaktanten und Produkten können auch Symbole angebracht werden, um die Reaktionsgeschwindigkeit und die Frage anzugeben, ob Energie freigesetzt oder absorbiert wird.