Vad är en kemisk ekvation?
En kemisk ekvation är en representation av molekylära interaktioner i deras relativa mängder. I en kemisk reaktion förändras sättet atomer arrangeras med varandra. Atomernas inre strukturer påverkas inte, men energi, vanligtvis i form av värme, frigörs eller absorberas under en kemisk reaktion. Den kemiska sammansättningen av reaktanterna, eller ingredienserna före reaktionen, är skriven på vänster sida av en kemisk ekvation. Produkterna, eller resulterande föreningar, är skrivna på höger sida.
Den kemiska sammansättningen av en förening representeras med en kemisk formel. En kemisk formel anger hur många atomer i varje element som finns i en molekyl, eller stabila atomer. Till exempel har en vattenmolekyl den kemiska formeln H20 eftersom den har två väteatomer och en syreatom. De kemiska formlerna för flera molekyler i en ekvation separeras med plustecken.
Även om en stor mängd materia kan reagera, handlar en kemisk ekvation endast om förhållandena mellan de involverade molekylerna. Reaktanterna och produkterna i en kemisk reaktion kan bara reagera i specifika proportioner. Detta beror på att atomer varken skapas eller förstörs; beroende på vilka atomer som finns före reaktionen måste förbli efteråt. Av detta skäl är det nödvändigt att balansera kemiska ekvationer. En kemisk ekvation visar en balanserad reaktion i dess minsta möjliga mängd.
Det kan vara nödvändigt att lägga till koefficienter på vänster sida av kemiska formler för att uppnå en balanserad ekvation. I många reaktioner finns mer än en av en viss molekyl - även i det grundläggande eller minsta möjliga fallet. Om två atomer i ett element finns men inte är i samma molekyl används en koefficient på 2 istället för ett subscript. Exempelvis är 2 H2O två vattenmolekyler, eller 4 väteatomer och 2 syreatomer.
Fältet för att studera mätbara förhållanden mellan kemiska reaktanter och produkter kallas stökiometri. Det är användbart vid beräkningen av mängden produkt som kan skapas med en viss mängd reaktant. Vid kemiska reaktioner i verkligheten är det i allmänhet omöjligt att få 100% av reaktanterna att förvandlas till produkter. Detta beror på att materia är separerade i rymden och reaktanter måste vara i kontakt med andra för att reagera.
Ytterligare notering i en kemisk ekvation kan avslöja mer information om reaktionen. När till exempel atomer eller molekyler har en elektrisk laddning, skrivs detta nummer i superskriptet med ett plus- eller minustecken för en positiv eller negativ laddning. Andra ekvationselement inkluderar bokstäver inom parentes, som används för att indikera om en förening är fast, vätska eller gas. Symboler kan också placeras mellan reaktanterna och produkterna för att specificera reaktionshastigheten och om energi frigörs eller absorberas.