3.10: 화학 반응식

화학 방정식은 화학 반응에 관여하는 물질의 정체성과 상대적 양을 나타냅니다. 반응을 받는 물질은 반응제라고 하며, 그들의 수식은 방정식의 왼쪽에 놓입니다. 반응에 의해 생성 된 물질은 제품이라고하며, 그들의 수식은 방정식의 오른쪽에 배치됩니다. 플러스 징후(+) 별도의 개별 반응제 및 제품 수식, 화살표(→)는 방정식의 반응제 및 제품(왼쪽 및 오른쪽) 측면을 분리합니다. 반응제 및 제품 종의 상대적 숫자는 각 수식의 왼쪽에 바로 배치된 수치 계수로 표시됩니다. 계수는 1개이며 일반적으로 표시되지 않습니다. 가능한 가장 작은 전체 수 계수는 일반적으로 화학 방정식에 사용되며 비율로 해석됩니다. 예를 들어, 메탄과 산소는 1:2:1:2 비율로 이산화탄소와 물을 산출하는 데 반응합니다.

비율은 메탄, 산소, 이산화탄소 및 물의 가장 작은 가능한 계수가 각각 1, 2, 1 및 2임을 나타냅니다. 계수는 임의의 양(number) 단위와 관련하여 해석될 수 있으므로 이 방정식은 다음과 같은 여러 가지 방법으로 올바르게 읽을 수 있습니다.

i. 1개의 메탄 분자와 2개의 산소 분자는 1개의 이산화탄소 분자 및 2개의 물 분자를 산출하기 위하여 반응합니다.

ii. 메탄 분자 의 한 두더지와 산소 분자의 2 두더지 는 이산화탄소 분자의 1 두더지 와 물 분자의 2 두더지 산출에 반응합니다.

화학 방정식에서 반응제 및 제품의 물리적 상태는 매우 자주 수식다음 괄호 약어로 표시됩니다. 표준 약어는 고체용‘s’,액체용‘l’,가스용‘g’,물에 용해된 물질에 대한‘aq’등이 있습니다.

방정식 균형

균형 잡힌 방정식에서 반응에 관여하는 각 요소에 대한 원자의 수는 반응및 제품 측면에서 동일하므로 물질 보존법을 만족시게 합니다. 화살표의 양쪽에 원자 수를 추가하고 이러한 합계를 비교하여 동일한 지 확인하려면 균형 잡힌 방정식을 확인할 수 있습니다. 지정된 요소에 대한 원자 수는 수식에 있는 요소의 하위 스크립트에 의해 해당 요소를 포함하는 수식의 계수를 곱하여 계산됩니다. 요소가 방정식의 지정된 측면에 두 개 이상의 수식에 나타나면 각 요소에 표시되는 원자 수를 계산한 다음 함께 추가해야 합니다.

방정식의 균형을 맞추기 위해 필요에 따라 방정식계수가 변경될 수 있습니다. 화학 방정식의 균형을 맞추는 과정에서 정수 대신 분획을 중간 계수로 사용하는 것이 편리합니다. 밸런스가 달성되면 모든 방정식계수가 전체 숫자를 곱하여 분수 계수를 원자 균형을 화나게하지 않고 정수로 변환할 수 있습니다.

예를 들어, 산소가 분수물과 이산화탄소를 산출하는 에탄(C_2H6)의반응은 다음과 같은 불균형 방정식으로 나타낼 수 있다.

불균형 방정식에는 다음이 포함됩니다.

탄소 원자와 수소 원자의 수의 균형을 맞추기 위해, 계수 2에 의해_CO2를 곱하고 계수 3에 의해 H₂O를 곱한다. 이렇게 하면 제품의 총 산소 원자 수가 7개로 변경됩니다. 산소 원자의 수의 균형을 맞추기 위해 분수 계수 7/2에 의해 산소를 곱합니다. 반응제 및 제품의 계수를 변경하여 탄소, 수소 및 산소 원자의 초기 균형은 잠정적으로 균형 잡힌 방정식을 제공합니다.

정수 전용 계수를 가진 기존의 균형 방정식은 각 계수를 2로 곱하여 방정식을 생성합니다.

이 텍스트는 Openstax, 화학 2e, 섹션 4.1: 작성 및 조정 화학 방정식에서 적용됩니다.