Co to jest równanie chemiczne?
Równanie chemiczne jest reprezentacją oddziaływań molekularnych w ich względnych ilościach. W reakcji chemicznej zmienia się sposób rozmieszczenia atomów. Nie ma to wpływu na wewnętrzne struktury atomów, ale energia, zwykle w postaci ciepła, jest uwalniana lub absorbowana podczas reakcji chemicznej. Skład chemiczny reagentów lub składników przed reakcją zapisano po lewej stronie równania chemicznego. Produkty lub powstałe związki są napisane po prawej stronie.
Skład chemiczny związku jest przedstawiony wzorem chemicznym. Wzór chemiczny wskazuje, ile atomów każdego pierwiastka jest obecnych w jednej cząsteczce lub stabilnych zbiorach atomów. Na przykład cząsteczka wody ma wzór chemiczny H2O, ponieważ ma dwa atomy wodoru i jeden atom tlenu. Wzory chemiczne wielu cząsteczek w równaniu są oddzielone znakami plus.
Chociaż duża ilość materii może reagować, równanie chemiczne dotyczy tylko stosunków zaangażowanych cząsteczek. Reagenty i produkty reakcji chemicznej mogą reagować tylko w określonych proporcjach. Jest tak, ponieważ atomy nie są ani tworzone, ani niszczone; którykolwiek atom jest obecny przed reakcją, musi pozostać później. Z tego powodu konieczne jest zrównoważenie równań chemicznych. Równanie chemiczne pokazuje zrównoważoną reakcję w najmniejszej możliwej ilości.
Konieczne może być dodanie współczynników po lewej stronie wzorów chemicznych, aby uzyskać zrównoważone równanie. W wielu reakcjach występuje więcej niż jedna konkretna cząsteczka - nawet w podstawowym lub najmniejszym możliwym przypadku. Jeśli dwa atomy elementu są obecne, ale nie znajdują się w tej samej cząsteczce, zamiast indeksu dolnego stosuje się współczynnik 2. Na przykład 2 H20 to dwie cząsteczki wody lub 4 atomy wodoru i 2 atomy tlenu.
Dziedzina badań mierzalnych związków między reagentami chemicznymi a produktami nosi nazwę stechiometrii. Jest to przydatne w obliczaniu ilości produktu, który można wytworzyć przy użyciu danej ilości reagenta. W rzeczywistych reakcjach chemicznych na ogół niemożliwe jest przekształcenie 100% reagentów w produkty. Jest tak, ponieważ materia jest oddzielona w przestrzeni, a reagenty muszą być w kontakcie z innymi, aby zareagować.
Dodatkowa notacja w równaniu chemicznym może ujawnić więcej informacji o reakcji. Gdy na przykład atomy lub cząsteczki mają ładunek elektryczny, liczba ta jest zapisywana w indeksie górnym znakiem plus lub minus dla ładunku dodatniego lub ujemnego. Inne elementy równania obejmują litery w nawiasach, które służą do wskazania, czy związek jest stały, ciekły lub gazowy. Między reagentami i produktami można również umieszczać symbole, aby określić szybkość reakcji oraz informację, czy energia jest uwalniana czy absorbowana.