Skrivning av kemiska ekvationer
En kemisk ekvation uttrycker en kemisk reaktion genom att visa hur vissa reaktanter ger vissa produkter.
Lärandemål
Identifiera de symboler som används för att representera ämnestillstånden i en kemisk ekvation.
Nyckelresultat
Nyckelpunkter
- I en kemisk ekvation skrivs reaktanterna till vänster och produkterna till höger.
- Koefficienterna bredvid enheternas symboler anger antalet mol av ett ämne som produceras eller används i den kemiska reaktionen.
- Reaktanterna och produkterna skiljs åt med en pil, som brukar läsas högt som ”yields”.”
- Kemiska ekvationer bör innehålla information om produkternas och reaktanternas tillståndsegenskaper, oavsett om de är vattenhaltiga (upplösta i vatten – aq), fasta (s), flytande (l) eller gas (g).
Nyckelbegrepp
- Kemisk ekvation: En symbolisk representation av en kemisk reaktion; reaktanter representeras till vänster och produkter till höger.
- reaktant: Utgångsämnena i en kemisk reaktion.
- produkt: De föreningar som produceras av en kemisk reaktion.
En kemisk ekvation är en symbolisk representation av en kemisk reaktion. Reaktanterna (utgångsämnena) skrivs till vänster och produkterna (de ämnen som återfinns i den kemiska reaktionen) skrivs till höger. Koefficienterna bredvid symbolerna för enheterna anger antalet mol av ett ämne som produceras eller används i den kemiska reaktionen.
Notation för en kemisk ekvation
En kemisk ekvation består av de kemiska formlerna för reaktanterna (till vänster) och produkterna (till höger). De två är åtskilda av en pilsymbol (”→” som brukar läsas högt som ”yields”). Varje enskilt ämnes kemiska formel skiljs från de andra med ett plustecken. Ämnestillståndet för varje förening eller molekyl anges i subscript bredvid föreningen med en förkortning inom parentes. Exempelvis anges en förening i gastillstånd med (g), fast ämne (s), flytande ämne (l) och vattenhaltigt ämne (aq). Vattenhaltigt betyder upplöst i vatten; det är ett vanligt tillstånd för syror, baser och upplösta jonföreningar.
Som exempel kan formeln för förbränning av metan skrivas på följande sätt:
\text{CH}_{4\:(g)} + 2\text{O}_{2\:(g)} \rightarrow \text{CO}_{2\:(g)} + 2\text{H}_{2}\text{O}_{(g)}
Denna ekvation kan läsas som ”CH fyra plus två O två ger CO två och två H två O”. För ekvationer som inbegriper komplexa kemikalier, läs de kemiska formlerna med IUPAC-nomenklaturen, i stället för att läsa bokstaven och dess subscript. Med IUPAC-nomenklaturen skulle denna ekvation kunna läsas som ”metan plus syre ger koldioxid och vatten.”
Denna ekvation visar att syre och CH4 reagerar för att bilda H2O och CO2. Den anger också att det krävs två syremolekyler för varje metanmolekyl och att reaktionen bildar två vattenmolekyler och en koldioxidmolekyl för varje metan och två syremolekyler som reagerar. Ekvationen visar också att alla föreningar är i gasform. De stökiometriska koefficienterna (siffrorna framför de kemiska formlerna) är resultatet av lagen om massans bevarande och lagen om laddningens bevarande (se avsnittet ”Balansering av kemiska ekvationer” för mer information). Observera också att kemiska ekvationer är kommutativa, precis som den matematiska kommutativa egenskapen för addition. Reaktanter och produkter kan skrivas i vilken ordning som helst, förutsatt att de befinner sig på lämplig sida av reaktionspilen.
Gemensamma symboler
Symboler används för att skilja mellan olika typer av reaktioner. Ibland används olika pilar för att ange något om reaktionen. Till exempel:
\rightarrow indikerar var den framåtriktade reaktionen gynnas: med andra ord produceras mer av produkten.
\leftarrow indikerar var den omvända reaktionen gynnas: med andra ord produceras mer av reaktanten.
\leftrightharpoons eller \leftrightarrow används för att beteckna ett system i jämvikt.
Om reaktionen kräver energi anges det ofta ovanför pilen. En stor grekisk bokstav delta (Δ) skrivs ovanpå reaktionspilen för att visa att energi i form av värme tillförs reaktionen; hv skrivs om energin tillförs i form av ljus.
När man gör en bikarbonatvulkan genom att blanda ättika (utspädd vattenbaserad ättiksyra) och bikarbonat (natriumbikarbonat) sker den resulterande gasutvecklingen via följande reaktion:
\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)}