Równania reakcji chemicznych

Równanie reakcji chemicznej to krótki zapis przemiany chemicznej za pomocą wzorów chemicznych, symboli pierwiastków, znaków i liczb. Pokazuje ono, jakie substancje reagują, czyli jakie są substraty, oraz jakie substancje powstają, czyli jakie są produkty.

W równaniu ważna jest strzałka reakcji $\to$. Oznacza ona, że z jednych substancji powstają inne. Po lewej stronie strzałki zapisujemy substancje wyjściowe, a po prawej stronie substancje otrzymane po reakcji.

Substraty to substancje, które wchodzą do reakcji. Produkty to substancje, które z tej reakcji powstają. To podstawowy podział, który trzeba umieć rozpoznać w każdym równaniu.

Przykład: w równaniu $C + O_2 \to CO_2$ substratami są węgiel i tlen, a produktem jest tlenek węgla(IV). W równaniu $2Mg + O_2 \to 2MgO$ substratami są magnez i tlen, a produktem jest tlenek magnezu.

Zapis cząsteczkowy polega na używaniu całych wzorów substancji w równaniu reakcji. Nie zapisujemy nazw słownie, tylko stosujemy symbole chemiczne i wzory, na przykład $H_2$, $O_2$, $H_2O$, $MgO$.

W takim zapisie trzeba pamiętać o znakach:

• znak $+$ oddziela różne substraty lub różne produkty,
• strzałka $\to$ pokazuje kierunek przemiany,
• liczby przed wzorami to współczynniki.

Zapis cząsteczkowy ma być czytelny i poprawny chemicznie. Nie można wymyślać wzorów ani zmieniać ich tylko po to, żeby równanie „pasowało”.

W równaniu chemicznym trzeba odróżniać współczynnik od indeksu dolnego. Współczynnik stoi przed wzorem, na przykład $2$ w $2H_2O$, i mówi o liczbie cząsteczek lub porcji substancji. Indeks dolny stoi w samym wzorze, na przykład $2$ w $H_2O$, i mówi, ile atomów danego pierwiastka jest w jednej cząsteczce.

To bardzo ważne, bo podczas uzgadniania równania wolno zmieniać tylko współczynniki. Nie wolno zmieniać indeksów dolnych, ponieważ wtedy zmienilibyśmy jedną substancję w inną.

Dobieranie współczynników polega na takim ustawieniu liczb przed wzorami, aby po obu stronach równania była taka sama liczba atomów każdego pierwiastka. Wynika to z prawa zachowania masy: w reakcji chemicznej atomy nie znikają i nie powstają z niczego.

Przykład z wodą:

• zapis nieuzgodniony: $H_2 + O_2 \to H_2O$
• po lewej stronie są $2$ atomy tlenu w $O_2$, a po prawej tylko $1$ atom tlenu w $H_2O$
• poprawiamy współczynnik przy wodzie: $H_2 + O_2 \to 2H_2O$
• teraz po prawej są $4$ atomy wodoru, więc dodajemy współczynnik przy wodorze: $2H_2 + O_2 \to 2H_2O$

Teraz liczba atomów wodoru i tlenu zgadza się po obu stronach.

Najczęstszy błąd to zmienianie wzoru substancji zamiast dobrania współczynnika. Na przykład nie wolno zamieniać $H_2O$ na $H_2O_2$, bo to nie jest już woda, tylko inna substancja.

Drugi częsty błąd to mylenie substratów z produktami. Wystarczy pamiętać, że lewa strona to początek reakcji, a prawa strona to jej wynik.

Warto też zawsze sprawdzić równanie po uzgodnieniu:

• policz atomy każdego pierwiastka po lewej stronie,
• policz atomy po prawej stronie,
• porównaj, czy liczby są takie same,
• upewnij się, że wzory substancji nie zostały zmienione.

Gdy opanujesz te zasady, łatwiej będzie czytać i zapisywać proste równania reakcji chemicznych w klasie 7.