Wat is een chemische vergelijking?
Een chemische vergelijking is een weergave van moleculaire interacties in hun relatieve hoeveelheden. In een chemische reactie verandert de manier waarop atomen met elkaar zijn gerangschikt. De interne structuren van de atomen worden niet beïnvloed, maar energie, meestal in de vorm van warmte, wordt vrijgegeven of geabsorbeerd tijdens een chemische reactie. De chemische samenstelling van de reactanten, of pre-reactie-ingrediënten, staat aan de linkerkant van een chemische vergelijking. De producten of resulterende verbindingen staan aan de rechterkant.
De chemische samenstelling van een verbinding wordt weergegeven met een chemische formule. Een chemische formule geeft aan hoeveel atomen van elk element aanwezig zijn in één molecuul, of stabiele verzamelingen van atomen. Een watermolecule heeft bijvoorbeeld de chemische formule H20 omdat het twee waterstofatomen en één zuurstofatoom heeft. De chemische formules van meerdere moleculen in een vergelijking worden gescheiden door plustekens.
Hoewel een grote hoeveelheid materie kan reageren, heeft een chemische vergelijking alleen betrekking op de verhoudingen van de betrokken moleculen. De reactanten en de producten in een chemische reactie kunnen alleen in specifieke verhoudingen reageren. Dit komt omdat atomen niet worden gemaakt of vernietigd; welke atomen aanwezig zijn voordat de reactie achteraf moet blijven. Om deze reden is het noodzakelijk om chemische vergelijkingen in evenwicht te brengen. Een chemische vergelijking vertoont een evenwichtige reactie in de kleinst mogelijke hoeveelheid.
Het kan nodig zijn om coëfficiënten aan de linkerkant van chemische formules toe te voegen om een evenwichtige vergelijking te verkrijgen. In veel reacties is meer dan één van een bepaald molecuul aanwezig - zelfs in het fundamentele, of kleinst mogelijke geval. Als twee atomen van een element aanwezig zijn, maar niet in hetzelfde molecuul, wordt een coëfficiënt van 2 gebruikt in plaats van een subscript. 2 H20 is bijvoorbeeld twee watermoleculen, of 4 waterstofatomen en 2 zuurstofatomen.
Het gebied van het bestuderen van meetbare relaties tussen chemische reactanten en producten wordt stoichiometrie genoemd. Het is handig bij het berekenen van de hoeveelheid product die met een bepaalde hoeveelheid reactant kan worden gemaakt. In reële chemische reacties is het over het algemeen onmogelijk om 100% van de reactanten in producten te laten veranderen. Dit komt omdat materie in de ruimte gescheiden is en reactanten in contact moeten zijn met anderen om te reageren.
Extra notatie in een chemische vergelijking kan meer informatie over de reactie onthullen. Wanneer atomen of moleculen bijvoorbeeld een elektrische lading hebben, wordt dit nummer in het superscript geschreven met een plus- of minteken voor een positieve of negatieve lading. Andere vergelijkingselementen bevatten letters tussen haakjes, die worden gebruikt om aan te geven of een verbinding vast, vloeibaar of gasvormig is. Symbolen kunnen ook tussen de reactanten en producten worden geplaatst om de reactiesnelheid te specificeren en of energie wordt vrijgegeven of geabsorbeerd.