- Części równania chemicznego
- Lokalizacja odczynników i produktów
- Bilansowanie równań chemicznych
- Stany fizyczne składników równania chemicznego
- Zmiany stanu fizycznego
- Przykładowe równania chemiczne
- - Fotosynteza
- - Oddychania komórkowego
- - Wspólne reakcje elementarne
- Reakcja rozkładu
- Reakcja przemieszczenia
- Reakcja eliminacji
- Reakcja hydratacji
- Reakcja neutralizacji
- Reakcja syntezy
- Reakcja podwójnego wypierania (metateza)
- Bibliografia
Równanie chemiczne przedstawia schematycznie niektóre z cech reakcji chemicznej. Można również powiedzieć, że równanie chemiczne opisuje zmiany, jakich doświadczają różne substancje biorące udział w reakcji.
Wzory i symbole różnych uczestniczących substancji są umieszczone w równaniu chemicznym, wyraźnie wskazując liczbę atomów każdego pierwiastka obecnego w związkach, które pojawiają się jako indeks dolny i nie można ich zmienić poprzez równoważenie równania.
Ogólne równanie reakcji chemicznej. Odczynniki i produkty. Źródło: Gabriel Bolívar.
Równanie chemiczne musi wyglądać na zrównoważone, to znaczy liczba atomów zarówno reagentów, jak i produktów musi być równa. W ten sposób przestrzegane jest prawo zachowania materii. Pożądane jest, aby liczby używane do równoważenia równań były liczbami całkowitymi.
Równania te nie ujawniają kolejnych etapów ani mechanizmów przekształcania reagentów w produkty.
Dlatego, chociaż są one bardzo przydatne do zrozumienia, dokąd zmierza reakcja chemiczna, nie pozwala nam zrozumieć jej aspektów molekularnych ani wpływu pewnych zmiennych; takie jak pH, lepkość, czas reakcji, prędkość mieszania, między innymi.
Części równania chemicznego
Istnieją zasadniczo trzy główne części równania chemicznego: reagenty, produkty i strzałka wskazująca kierunek reakcji chemicznej.
Lokalizacja odczynników i produktów
Wszystkie substancje, które działają jako reagenty i wszystkie substancje, które są produktami, pojawiają się w równaniu chemicznym. Te grupy substancji są oddzielone strzałką wskazującą kierunek reakcji. Odczynniki znajdują się po lewej stronie strzałki, a produkty po prawej stronie.
Strzałka oznacza to, co jest wytwarzane i jest zorientowana od lewej do prawej (→), chociaż w reakcjach odwracalnych istnieją dwie równoważne i równoległe strzałki; jeden skierowany w prawo i jeden w lewo. Symbol (Δ) jest zwykle umieszczony nad strzałką, wskazując, że w reakcji użyto ciepła.
Ponadto identyfikacja katalizatora jest zwykle umieszczana na strzałce, jeśli to możliwe, z jego wzorem lub symbolem. Różne substancje, które pojawiają się jako reagenty, są oddzielone znakiem (+), wskazującym, że substancje reagują lub łączą się ze sobą.
W przypadku substancji, które pojawiają się jako produkty, znak (+) nie ma poprzedniej konotacji; chyba że reakcja jest odwracalna. Dogodne jest, aby znak (+) był umieszczony w równej odległości od substancji, które oddziela.
Bilansowanie równań chemicznych
Zasadniczym wymaganiem jest, aby równania chemiczne były odpowiednio zbilansowane. W tym celu umieszcza się liczbę zwaną współczynnikiem stechiometrycznym. W razie potrzeby współczynnik ten musi znajdować się przed substancjami, które pojawiają się jako reagenty lub produkty.
Ma to na celu osiągnięcie tego, że liczba wszystkich atomów pierwiastków, które pojawiają się jako reagenty, jest dokładnie równa liczbie ich, które pojawiają się w produkcie. Najprostszą metodą równoważenia równań chemicznych jest metoda prób i błędów.
Stany fizyczne składników równania chemicznego
W niektórych równaniach chemicznych stan skupienia substancji oznaczono indeksem dolnym. W tym celu w języku hiszpańskim stosuje się następujące skróty: (s) dla ciała stałego; l) dla stanu płynnego; g) stan gazowy; i (ac), wodny roztwór.
Przykład: reakcja węglanu wapnia z kwasem solnym.
CaCO 3 (s) + 2 HCl (aq) → CaCl 2 (s) + H 2 O (l) + CO 2 (g)
Zmiany stanu fizycznego
W niektórych przypadkach w równaniu chemicznym wskazuje się, czy w reakcji chemicznej ma miejsce produkcja gazu lub czy występuje wytrącanie którejkolwiek z wytworzonych substancji.
Obecność gazu sygnalizuje pionowa strzałka skierowana końcem do góry (↑), umieszczona po prawej stronie substancji gazowej.
Przykład: reakcja cynku z kwasem solnym.
Zn + 2 HCl → ZnCl 2 + H 2 ↑
Jeżeli w reakcji chemicznej jedna z substancji utworzy osad, symbolizuje to umieszczenie pionowej strzałki skierowanej końcem w dół (↓), umieszczonej po prawej stronie wytrąconej substancji.
Przykład: reakcja kwasu solnego z azotanem srebra.
HCl + AgNO 3 → HNO 3 + AgCl ↓
Przykładowe równania chemiczne
- Fotosynteza
Równanie fotosyntezy
Fotosynteza to proces, w którym rośliny wychwytują i przekształcają energię świetlną pochodzącą ze światła słonecznego w celu wytworzenia energii niezbędnej do ich przetrwania. Fotosynteza jest prowadzona przez niektóre organelle komórek roślinnych zwane chloroplastami.
Tylakoidy znajdują się w błonie chloroplastowej, w miejscach, w których znajdują się chlorofile a i b, które są głównymi pigmentami wychwytującymi energię świetlną.
Chociaż fotosynteza jest złożonym procesem, można go opisać następującym równaniem chemicznym:
6 CO 2 + 6 H 2 O → C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 ↑ ΔGº = 2870 kJ / mol
C 6 H 12 O 6 to wzór na glukozę, węglowodan metabolizowany do produkcji ATP; związek, który jest głównym źródłem energii w większości żywych istot. Ponadto NADPH jest wytwarzany z glukozy, koenzymu niezbędnego w wielu reakcjach.
- Oddychania komórkowego
Komórki wykorzystują tlen do metabolizmu wielu substancji obecnych w spożywanym pożywieniu. Tymczasem ATP jest wykorzystywane jako źródło energii do czynności wykonywanych przez istoty żywe, wytwarzając w tych procesach dwutlenek węgla i wodę.
Jeżeli jako model dla metabolizowanej substancji stosowana jest glukoza, oddychanie można określić schematycznie za pomocą następującego równania chemicznego:
C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 → 6 CO 2 + 6 H 2 O
- Wspólne reakcje elementarne
Reakcja rozkładu
Związek lub związki dysocjują, tworząc inne różne związki z ich atomami:
2 KClO 3 (s) → 2 KCl (s) + 3 O 2 (g)
Reakcja przemieszczenia
Metal reaguje ze związkiem, zastępując obecny w nim metal:
Mg (s) + CuSO 4 (aq) → Cu (s) + MgSO 4 (aq)
Reakcja eliminacji
W tego typu reakcji zmniejsza się liczba atomów lub grup przyłączonych do atomu węgla:
CH 3- CH 2 Br + NaOH → H 2 C = CH 2 + H 2 O + NaBr
Reakcja hydratacji
Jest to reakcja, w której związek dodaje cząsteczkę wody. Ta reakcja jest ważna przy wytwarzaniu alkoholi:
H 2 C = CH 2 + H 2 O → H 2 C-CH 2 OH
Reakcja neutralizacji
Zasada lub zasada reaguje z kwasem, tworząc sól i wodę:
HCl (aq) + NaOH (aq) → NaCl (aq) + H 2 O (l)
Reakcja syntezy
W tego typu reakcji dwie lub więcej substancji łączy się, aby stworzyć nowy związek:
2 Li (s) + Cl 2 (g) → 2 LiCl (s)
Reakcja podwójnego wypierania (metateza)
W tego typu reakcji dochodzi do wymiany jonów dodatnich i ujemnych w celu utworzenia nowych związków:
AgNO 3 (aq) + NaCl (aq) → AgCl (s) + NaNO 3 (aq)
Bibliografia
- Flores, J. (2002). Chemia Edycja 1 era . Santillana Editorial
- Mathews, CK, Van Holde, KE i Ahern, KG (2002). Biochemia. 3 była edycja. Wydawca Pearson Addison Wesley
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemia (8th ed.). CENGAGE Learning.
- Wikipedia. (2019). Równanie chemiczne. Odzyskane z: en.wikipedia.org
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (20 września 2019). Co to jest równanie chemiczne? Odzyskany z: thinkco.com