Kemiallisten prosessien kirjaamisen ja niiden paremman havaitsemisen yksinkertaistamiseksi käytetään reaktioyhtälöä. Se on ehdollinen tallenne aineiden vuorovaikutuksesta keskenään ja sen seurauksena uusien tuotteiden muodostumisesta. Tällaisella kaavamaisella "kuvalla" käytetään numeerisia kertoimia aineen massan säilymislain noudattamiseksi. Tällaista kuvausta kemiallisista reaktioista käyttämällä numeroita ja symboleja ehdotti vuonna 1615 Jean Begun. Myöhemmin, stoikiometrian lakien keksimisen jälkeen, alettiin käyttää kvantitatiivisia arvoja.
Kemiallinen reaktioyhtälö kirjoitetaan seuraavasti:
- Kaavamaisen "kuvan" vasemmalla puolella on aineita, joiden välillä tapahtuu vuorovaikutusta, niiden väliin on asetettu "+"-merkki. Vasemmalla puolella ovat reaktiotuotteet, ts. muodostuvia uusia yhdisteitä. Vasemman ja oikean osan väliin asetetaan nuoli, joka osoittaa reaktion suunnan. Esimerkiksi C+E → SE.
- Sitten sijoitetaan kertoimet, joiden tehtävänä on "tasoittaa", ts. Varmista, että kunkin atomityypin lukumäärä ennen reaktiota on yhtä suuri kuin atomien lukumäärä sen jälkeen. Näin massan säilymisen laki toimii. Esimerkiksi 2HCl – H2+Cl2.
On olemassa kineettinen reaktioyhtälö, joka ilmaisee kemiallisen prosessin nopeuden riippuvuuden vuorovaikutukseen joutuneiden aineiden pitoisuudesta. Yksinkertainen tällainen reaktio, joka tapahtuu yhdessä vaiheessa, on kirjoitettu kaavamaisesti seuraavasti: V=k[A1] n1 [A 2]n2 missä
V – reaktionopeus;
[A1], [A2] – ainepitoisuudet;
K on reaktionopeusvakio, joka riippuu vuorovaikutuksessa olevien aineiden luonteesta ja lämpötilasta;
1, n2 – reaktiojärjestys.Jos reaktio tapahtuu useissa vaiheissa, ne muodostavat kineettisten yhtälöiden järjestelmän, joista jokainen kuvataan erikseen.
Lisäksi erillinen tyyppi on reaktion ioniyhtälö, jolla on koottuna piirteitä, koska siihen kirjatut aineet ovat ionien muodossa. Tällainen kaavamainen esitys kemiallisesta vuorovaikutuksesta on tyypillistä vain substituutio- ja vaihtoreaktioissa, vesiliuoksissa tai lejeeringeissä, joiden aikana muodostuu sakka, vapautuu huonosti dissosioituvia aineita (vettä) tai kaasua. Esimerkiksi: suolahappo ja kaliumhydroksidi reagoivat kemiallisesti muodostaen suolaa ja vettä.
HCl + KOH– KCl + H2O
Kirjoitamme nämä aineet ionien muodossa, vettä lukuun ottamatta, koska. se ei hajoa. Sellainen yhtälöreaktioita kutsutaan täysin ionisiksi.
H+ + Cl- + C++ OH - --K++Cl-+H2O
Nyt tässä kaaviossa samank altaisuusperiaatteen mukaisesti "vähennämme" toistuvia ioneja oikealla ja vasemmalla puolella ja saamme:
N+ + OH- -- N2O.
Myös redox-reaktioilla, joille on tunnusomaista atomien hapetusasteen muutos, on piirteitä kaavamaisen tietueen laatimisessa. On tarpeen määrittää hapetusastetta muuttaneet atomit ja laatia elektroninen vaaka, jonka perusteella sitten järjestellä kertoimet.
Siksi kemiallinen reaktioyhtälö on kaaviollinen tallenne koko monimutkaisesta uusien aineiden muodostumisprosessista hajoamisen, yhdistelyn, korvaamisen ja vaihdon kautta. Se tarjoaa myös kvalitatiivista ja kvantitatiivista tietoa reaktanteista ja reaktiotuotteista.
