Chemická rovnice

Chemická rovnice je symbolický zápis, kterým se popisuje výsledek chemické reakce ve stechiometricky správném poměru. Chemická rovnice vyjadřuje, které látky spolu reagují, které látky se rozkládají a které vznikají. Také jaké množství látek spolu reaguje, jaké množství látek zaniká a vzniká.

Chemická rovnice se zapisuje podobně jako matematická rovnice. Má vždy dvě strany:

na levé straně se zapisují látky (prvky, chemické sloučeniny), které do reakce vstupují - reaktanty
na pravé straně jsou látky (prvky, chemické sloučeniny), které reakcí vznikly - produkty

Chemická rovnice je považována za rovnici, protože na obou stranách rovnice musí být zastoupen stejný počet atomů příslušného chemického prvku a stejný počet nábojů. Chemická rovnice je vlastně grafických vyjádřením zákona o zachování hmotnosti (při všech reakcích) a zákona o zachování náboje (při redoxních reakcích).

Symboly v chemické rovnici

Označení reaktantů a produktů

Reakce se účastní prvky a sloučeniny, které se do chemické rovnice zapisují svým symbolem nebo vzorcem.

Prvky jsou označovány jedním písmenem nebo dvěma dvěma písmeny: například vodík H, dusík N, kyslík O, hořčík Mg, mangan Mn, stříbro Ag
Sloučeniny jsou označeny vzorcem, který vyjadřuje obsah prvků a jejich poměr: například voda H₂O, kyselina chlorovodíková HCl, oxid siřičitý SO₂

Označení typu reakce

Každá reakce spěje do rovnováhy. Proto je důležité vyznačit směr reakce.

+ symbol plus mezi reaktanty a produkty pro vyjádření látek do reakce vstupujících a vznikajících

$=$ symbol rovnítko se používá pro vyjádření stechiometrického vztahu v rovnici
$\rightarrow$ symbol šipka se používá pro vyznačení směru reakce
$\rightleftarrows$ symbol oboustranná šipka se používá pro obousměrnou reakci
$\rightleftharpoons$ symbol oboustranná půl šipka se používá pro rovnovážnou reakci

Označení skupenství

Pro mnoho reakcí je velmi důležité, v jakém skupenství jsou reaktanty a produkty.

(s) označuje pevnou látku
(l) označuje kapalinu
(g) označuje plyn
(aq) označuje vodný roztok

Označení energie

U exotermických a endotermických reakcí se vyjadřuje spotřebovaná nebo uvolněná energie hodnotou změny entalpie ΔH.

CO₂(g) + C(s) → 2 CO(g) ΔH = + 173,6 kJ.mol⁻¹

2CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O ΔH = - 890 kJ.mol⁻¹

Označení iontů

Iontová rovnice je chemická rovnice, ve které jsou reagující látky zapsány jako disociované ionty. Kladné znaménko iontu znamená záporně nabitý kationt a záporné znaménko znamená záporně nabitý aniont. Například při neutralizaci nebo acidobazické reakci bude čistá iontová rovnice:

H⁺(aq) + OH⁻(aq) → H₂O(l)

Například v následující srážecí reakci

CaCl₂ + 2 AgNO₃ → Ca(NO₃)₂ + 2 AgCl

bude celková iontová reakce vyjádřena rovnicí:

Ca²⁺+ 2 Cl⁻ + 2 Ag⁺ + 2 NO₃⁻→ Ca²⁺+ 2 NO₃⁻ + 2 AgCl(s)

Stechiometrie chemické rovnice

Stechiometrie udává relativní množství reaktantů a produktů v chemických reakcích. Je založena na zákonu zachování hmotnosti - celková hmotnost reakčních složek se rovná celkové hmotnosti produktů. Příkladem může být vyčíslená chemická rovnice:

CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O

Platí, že na obou stranách chemické rovnice je stejný počet atomů C, H a O, přestože jsou obsaženy v různých sloučeninách.

Čtení chemické rovnice

Například tato rovnice

NaOH + HCl → NaCl + H₂O

se může číst:

hydroxid sodný (louh) reaguje s kyselinou chlorovodíkovou za vzniku chloridu sodného (kuchyňská sůl) a vody
hydroxid sodný plus kyselina chlorovodíková dávají chlorid sodný a vodu
reakcí NaOH s kyselinou chlorovodíkovou vzniká NaCl a voda