ECUAȚIA REACȚIEI CHIMICE

Reprezentarea prescurtată a unei reacții chimice, folosind simboluri și formule chimice se numește ECUAȚIE CHIMICĂ.

În scrierea ecuațiilor reacțiilor chimice se folosesc, pe lângă formulele chimice ale reactanților și produșilor de reacție, urmîtoarele simboluri:

 

Simbol
Utilizare
Indică sensul de desfășurare a transformării reactanților în produși de reacție
Indică sensul de desfășurare a transformării reactanților în produși de reacție
+
Se folosește între formulele chimice ale subtanțelor care au același rol în reacție
Indică faptul că produsul de reacție după a cărei formulă este așezată este un gaz și se degajă
Indică faptul că produsul de reacție după a cărei formulă este așezată este insolubil și se depune pe fundul fasului de reacție

egalare ecuatieTransformările chimice ale substanțelor se supun unor legi, care pot fi ușor verificate experimental. 

Independent unul de altul, M.V. Lomonosov în 1748 și A.L. Lavoisier in 1774 au formulat legea fundamentală după care au loc transformările chimice, legea conservării masei substanțelor:

Într-o reacție chimică, suma maselor substanțelor care intră în reacție (REACTANȚI) este egală cu suma maselor substanțelor care ies din reacție (PRODUȘI DE REACȚIE)

Pentru exemplificare, să considerăm formarea acidului sulfhidric prin reacția dintre hidrogen și sulf.

Experimental s-a dovedit că 2 g de hidrogen H2 reacționează cu 32 g de sulf S formând 34 g de acid sulfhidric H2S. Dar 2 g H2 reprezintă 1 mol de molecule de H2 și conține 6,022 . 1023 molecule de H2, respectiv 12,044 . 1023 atomi de hidrogen.

De asemenea, 32 g sulf reprezintă un mol de atomi de sulf și conține 6,022 . 1023 atomi de S.

Cantitatea de 34 g H2S rezultată reprezintă un mol de substanță și conține 6,022 . 1023 molecule. Cum o moleculă de H2S conține un atom de S și 2 atomi de H, rezultă ca un mol de H2S (6,022 . 1023 molecule) conține 6,022 . 1023 atomi de S și 12,044 . 1023 atomi de H.

Se deduce de aici că o consecință absolut necesară a legii conservării masei substanțelor este legea conservării atomilor:

Numărul de atomi din fiecare element care intră în reacție este egal cu numărul de atomi din același element care rezultă din reacție.

De exemplu, în reacția de sinteză a apei din elementele componente (hidrogen și oxigen), dacă scriem doar formulele chimice ale celor trei substanțe, ținând cont de semnificația cantitativă a formulei chimice a unei substanțe, legea conservării masei de substanță nu se respectă:

H2
+
O2
H2O
2 g
+
32 g
18 g

Pentru a asigura respectarea legii conservării masei, se folosec coeficienți stoechiometrici.

Coeficienții stoechiometrici sunt numere naturale care se trec în fața formulelor chimice ale unor reactanți și/sau ale unor produși de reacție pentru a ne asigura că se respectă legea conservării masei substanțelor.

Pentru stabilirea coeficienților stoechiometrici urmărim ca numărul de atomi din fiecare element care intră în reacție să fie egal cu numărul de atomi din același element chimc ce rezultă din reacție. (Legea conservării numărului de atomi). Raționamentul pentru ecuația reacției de obținere a apei este următorul:

- un mol de O2 conține 2 x NA atomi de oxigen, iar un mol de H2O conține NA atomi de oxigen, prin urmare avem nevoie de 2 moli de H2O, motiv pentru care vom trece cifra 2 în fața formulei apei:

H2
+
O2
2 H2O
2 g
+
32 g
2 x 18 g

- un mol de H2 conține 2 x NA atomi de H, iar cei 2 moli de H2O conțin 4 x NA atomi de hidrogen, prin urmare avem nevoie de 2 moli de H2, motiv pentru care vom trece cifra 2 în fața formulei hidrogenului:

2 H2
+
O2
2 H2O
2 x 2 g
+
32 g
=
2 x 18 g