כדי לפשט את הרישום של תהליכים כימיים ותפיסתם הטובה יותר, נעשה שימוש במשוואת התגובה. זהו תיעוד מותנה של האינטראקציה של חומרים זה עם זה, וכתוצאה מכך, היווצרות מוצרים חדשים. עם "תמונה סכמטית" כזו, על מנת לעמוד בחוק שימור מסת החומר, משתמשים במקדמים מספריים. תיאור כזה של תגובות כימיות באמצעות מספרים וסמלים הוצע בשנת 1615 על ידי ז'אן ביגון. מאוחר יותר, לאחר גילוי חוקי הסטוכיומטריה, החלו להשתמש בערכים כמותיים.
משוואת התגובה הכימית כתובה כך:
- בצד השמאלי של ה"תמונה" הסכמטית ישנם חומרים שביניהם מתרחשת האינטראקציה, סימן "+" מוצב ביניהם. בצד שמאל נמצאים תוצרי התגובה, כלומר. תרכובות חדשות שנוצרות. חץ ממוקם בין החלק השמאלי והימני, המציין את כיוון התגובה. לדוגמה, C+E → SE.
- ואז ממקמים את המקדמים, שתפקידם הוא "להשוות", כלומר. ודא שמספרו של כל סוג של אטום לפני התגובה שווה למספר האטומים שאחריו.כך פועל חוק שימור המסה. לדוגמה, 2HCl – H2+Cl2.
יש משוואת תגובה קינטית המבטאת את התלות של קצב תהליך כימי בריכוז החומרים שנכנסו לאינטראקציה. תגובה פשוטה כזו, המתנהלת בשלב אחד, כתובה באופן סכמטי באופן הבא: V=k[A1] n1 [A 2]n2 שבו
V – קצב תגובה;
[A1], [A2] – ריכוזי חומרים;
K הוא קבוע קצב התגובה, התלוי באופי החומרים המקיימים אינטראקציה ובטמפרטורה;
1, n2 – סדר תגובה.אם התגובה עוברת בכמה שלבים, אז הם מרכיבים מערכת של משוואות קינטיות, שכל אחת מהן תתואר בנפרד.
כמו כן, סוג נפרד הוא המשוואה היונית של התגובה, שכאשר היא מורכבת, יש לה תכונות, מכיוון החומרים שנרשמו בו הם בצורת יונים. ייצוג סכמטי כזה של אינטראקציה כימית אופייני רק לתגובות החלפה והחלפה, בתמיסות מימיות או בסגסוגות, שבמהלכן נוצר משקעים, משתחררים חומרים (מים) או גז מתנתקים בצורה גרועה. לדוגמה: חומצה הידרוכלורית ואשלגן הידרוקסיד מגיבים כימית ויוצרים מלח ומים.
HCl + KOH– KCl + H2O
אנחנו כותבים את החומרים האלה בצורה של יונים, למעט מים, בגלל. זה לא מתנתק. משוואה כזותגובות ייקראו יונית מלאה.
H+ + Cl- + C++ OH - --K++Cl-+H2O
כעת בסכימה זו, על פי עקרון הדמיון, אנו "מצמצמים" את היונים החוזרים בצד ימין ושמאל ומקבלים:
N+ + OH- -- N2O.
כמו כן, לתגובות חיזור, המאופיינות בשינוי במצבי החמצון של אטומים, יהיו תכונות בהכנת רישום סכמטי. יש צורך לקבוע את האטומים ששינו את מצב החמצון, ולגבש מאזן אלקטרוני, שעל בסיסו אז לסדר את המקדמים.
לכן, משוואת התגובה הכימית היא תיעוד סכמטי של כל התהליך המורכב של היווצרות חומרים חדשים באמצעות פירוק, שילוב, החלפה והחלפה. הוא גם מספק מידע איכותי וכמותי על מגיבים ומוצרי תגובה.
