Psaní chemických rovnic
Chemická rovnice vyjadřuje chemickou reakci tím, že ukazuje, jak určité reaktanty dávají určité produkty.
Cíle výuky
Poznejte symboly používané k vyjádření stavů látek v chemické rovnici.
Klíčové poznatky
Klíčové body
- V chemické rovnici jsou reaktanty zapsány vlevo a produkty vpravo.
- Koeficienty vedle symbolů entit udávají počet molů látky vzniklé nebo použité při chemické reakci.
- Reaktanty a produkty jsou odděleny šipkou, která se obvykle čte nahlas jako „výtěžky.“
- Chemické rovnice by měly obsahovat informace o stavových vlastnostech produktů a reaktantů, ať už vodných (rozpuštěných ve vodě – aq), pevných (s), kapalných (l) nebo plynných (g).
Klíčové pojmy
- chemická rovnice: Symbolické znázornění chemické reakce; vlevo jsou znázorněny reaktanty a vpravo produkty.
- reaktant: Výchozí látky v chemické reakci.
- produkt:
Chemická rovnice je symbolické znázornění chemické reakce. Reaktanty (výchozí látky) jsou zapsány vlevo a produkty (látky zjištěné při chemické reakci) jsou zapsány vpravo. Koeficienty vedle symbolů entit udávají počet molů látky vzniklé nebo použité v chemické reakci.
Zápis chemické rovnice
Chemická rovnice se skládá z chemických vzorců reaktantů (vlevo) a produktů (vpravo). Oba jsou odděleny symbolem šipky („→“ se obvykle čte nahlas jako „výnosy“). Chemický vzorec každé jednotlivé látky je od ostatních oddělen znaménkem plus. Hmotnostní stav každé sloučeniny nebo molekuly je uveden v dolním indexu vedle sloučeniny zkratkou v závorce. Například sloučenina v plynném stavu bude označena zkratkou (g), v pevném stavu (s), v kapalném stavu (l) a ve vodném stavu (aq). Vodný znamená rozpuštěný ve vodě; je to běžný stav pro kyseliny, zásady a rozpuštěné iontové sloučeniny.
Příklad vzorec pro spalování metanu lze zapsat takto:
\text{CH}_{4\:(g)} + 2\text{O}_{2\:(g)} \rightarrow \text{CO}_{2\:(g)} + 2\text{H}_{2}\text{O}_{(g)}
Tuto rovnici bychom četli jako „CH čtyři plus dva O dva dává CO dva a dva H dva O.“. U rovnic zahrnujících složité chemické látky čtěte chemické vzorce podle názvosloví IUPAC, nikoli podle písmene a jeho indexu. Při použití názvosloví IUPAC by se tato rovnice četla takto: „metan plus kyslík dává oxid uhličitý a vodu.“
Tato rovnice naznačuje, že kyslík a CH4 reagují za vzniku H2O a CO2. Rovněž naznačuje, že na každou molekulu metanu jsou potřeba dvě molekuly kyslíku a že reakcí vzniknou dvě molekuly vody a jedna molekula oxidu uhličitého na každou molekulu metanu a dvě molekuly kyslíku, které reagují. Rovnice také určuje, že všechny sloučeniny jsou v plynném stavu. Stechiometrické koeficienty (čísla před chemickými vzorci) vyplývají ze zákona zachování hmotnosti a zákona zachování náboje (další informace naleznete v části „Vyrovnávání chemických rovnic“). Všimněte si také, že stejně jako v případě matematické komutativní vlastnosti sčítání jsou chemické rovnice komutativní. Reaktanty a produkty lze zapsat v libovolném pořadí, pokud jsou na příslušné straně reakční šipky.
Obvyklé symboly
Symboly se používají k rozlišení různých typů reakcí. Někdy se používají různé šipky, které označují něco o reakci. Například:
\pravá šipka označuje, kde je upřednostňována přímá reakce: jinými slovy, vzniká více produktu.
\levá šipka označuje, kde je upřednostňována zpětná reakce: jinými slovy, vzniká více reaktantu.
\levá pravá šipka nebo \levá pravá šipka se používá k označení systému v rovnováze.
Pokud reakce vyžaduje energii, je často uvedena nad šipkou. Velké řecké písmeno delta (Δ) se píše nad reakční šipku, aby se ukázalo, že se do reakce přidává energie ve formě tepla; hv se píše, pokud se energie přidává ve formě světla.
Při výrobě sodové sopky smícháním octa (zředěné vodné kyseliny octové) a jedlé sody (hydrogenuhličitanu sodného) dochází k vývinu plynu následující reakcí:
\text{HCH}_3\text{CO}_{2(aq)} + \text{NaHCO}_{3(s)} \rightarrow \text{CH}_3\text{CO}_2\text{Na}_{(aq)} + \text{H}_2\text{O}_{(l)} + \text{CO}_{2(g)}