Opisivanje hemijskih reakcija - hemijske jednačine i formule

Hemičari ono što se događa u hemijskim reakcijama opisuju pomoću hemijskih jednadžbi/jednačina. Hemijske jednadžbe se mogu pisati pomoću formula jedinjenja ili tekstualno, ali je važno da svaki put kada napišemo jednadžbu, ta jednadžba bude tačno napisana i izjednačena.

Tvari u prirodi mogu stupati u međusobne reakcije a proučavanje i opisivanje ovog međudjelovanja tvari jedan je od zadataka hemije.

Kada šibica gori, to je jedna hemijska reakcija. Dešava se oksidacija glave šibice i ta reakcija je prilično burna što vidimo jer se razvija plamen. Reakcija oksidacije jednog metala, magnezijuma, čak je još burnija. Neke reakcije su toliko burne da moramo biti veoma oprezni kada ih radimo kako nam tvari koje reagiraju ne bi oštetile oči ili kožu. Recimo, voda se nikad ne smije sipati u jaku kiseline kao što je sumporna upravo zbog toga. Zapamtite pravilo „voda u kiselinu je VUK“ i to se ne smije raditi.

Kako hemičari opisuju hemijske reakcije

Hemičari to čine pomoću hemijskih jednadžbi. Dakle, hemijska jednadžba je opis onoga što se desi u toku hemijske reakcije. 

Kako izgleda hemijske jednadžba

Razlikujemo lijevu i desnu stranu jednadžbe. Lijevo se nalaze supstance koje ulaze u hemijsku reakciju, a desno one koje nastaju u njoj.  Tvari koje ulaze u hemijsku jednadžbu zovemo reaktanti. Tvari koje nastaju u hemijskoj jednadžbi zovemo produkti. 

Ovaj način prikazivanja hemijskih reakcija se zove jednadžba, mada se ne koristi znak jednako nego strelica koja je okrenuta prema desnoj strani, onoj na kojoj su napisani produkti.Postoje i tekstualne jednadžbe u kojima se umjesto formula pišu nazivi jedinjenja. Nazivi moraju biti naučni. 

Ovdje ne možemo koristiti ono što zovemo trivijalni naziv tvari kao što je so, kreda ili šećer. Ipak, puno se češće koriste hemijske jednadžbe u kojim su napisane formule jedinjenja.

Ova jednadžba nije balansirana. Šta to znači? Na lijevoj strani imamo 2 atoma hidrogena. Na desnoj strani jednadžbe također imamo dva atoma hidrogena.Međutim, na lijevoj strani imamo 2 atoma oksigena dok na desnoj strani imamo samo jedan atom oksigena. 

Balansiranje hemijskih jednadžbi je posljedica Zakona o održanju mase koji  predstavlja eksperimentalno utvrđenu činjenicu da je u hemijskim reakcijama masa reaktanata jednaka masi proizvoda reakcije. 

Dakle, na obje strane jednadžbe moramo imati isti broj atoma oksigena. Moramo izjednačiti jednadžbu. Ispred produkta na desnoj strani stavićemo broj 2. Sada imamo isti broj atoma oksigena i na lijevoj i na desnoj strani, ali nam je problem sa hidrogenom – ovim smo povećali broj atoma hidrogena na desnoj strani. 

Zato se moramo vratiti lijevoj strani jednadžbe i napisati ispred hidrogena broj 2. Sada i na lijevoj i na desnoj strani hemijske jednadžbe imamo po 4 atoma hidrogena i po 2 atoma oksigena. 

Broj u hemijskoj formuli, u desnom uglu ispod simbola elementa,  koji označava broj atoma određenog elementa u molekuli nazivamo indeks.Broj ispred molekule, koji označava koliko molekula ulazi u hemijsku reakciju, a koliko iz nje izlazi – ono što smo dopisivali kada smo izjednačavali hemijsku jednadžbu – zovemo koeficijent.

 U nekim hemijskim jednadžbama se piše i agregatno stanje tvari. To agregatno stanje se piše malim slovima u kurzivu i u zagradi.