برای ساده سازی ثبت فرآیندهای شیمیایی و درک بهتر آنها، از معادله واکنش استفاده می شود. این یک رکورد مشروط از تعامل مواد با یکدیگر و در نتیجه تشکیل محصولات جدید است. با چنین "تصویر" شماتیکی، به منظور مطابقت با قانون بقای جرم ماده، از ضرایب عددی استفاده می شود. چنین توصیفی از واکنش های شیمیایی با استفاده از اعداد و نمادها در سال 1615 توسط ژان بگون ارائه شد. بعدها، پس از کشف قوانین استوکیومتری، از مقادیر کمی استفاده شد.
معادله واکنش شیمیایی به صورت زیر نوشته می شود:
- در سمت چپ "تصویر" شماتیک موادی وجود دارد که بین آنها تعامل صورت می گیرد، علامت "+" بین آنها قرار می گیرد. در سمت چپ محصولات واکنش قرار دارند، یعنی. ترکیبات جدیدی که تشکیل می شوند. یک فلش بین قسمت چپ و راست قرار می گیرد که جهت واکنش را نشان می دهد. برای مثال، C+E → SE.
- سپس ضرایبی قرار می گیرند که وظیفه آنها "برابر کردن" است، یعنی. اطمینان حاصل کنید که تعداد هر نوع اتم قبل از واکنش با تعداد اتم های بعد از آن برابر است.قانون بقای جرم اینگونه عمل می کند. برای مثال، 2HCl – H2+Cl2.
یک معادله واکنش جنبشی وجود دارد که وابستگی سرعت یک فرآیند شیمیایی را به غلظت موادی که وارد برهمکنش شده اند را بیان می کند. چنین واکنش ساده ای که در یک مرحله انجام می شود، به صورت شماتیک به صورت زیر نوشته می شود: V=k[A1] n1 [A 2]n2 جایی که
V - سرعت واکنش؛
[A1]، [A2] - غلظت مواد؛
K ثابت سرعت واکنش است که به ماهیت مواد برهم کنش و دما بستگی دارد؛
1، n2 - ترتیب واکنش.اگر واکنش در چند مرحله انجام شود، آنگاه سیستمی از معادلات جنبشی تشکیل می دهند که هر کدام جداگانه توضیح داده می شود.
همچنین یک نوع جداگانه معادله یونی واکنش است که وقتی کامپایل می شود ویژگی هایی دارد، زیرا مواد ثبت شده در آن به صورت یون هستند. چنین نمایش شماتیکی از یک فعل و انفعال شیمیایی فقط برای واکنش‌های جایگزینی و تبادلی، در محلول‌های آبی یا آلیاژها، که در طی آن یک رسوب تشکیل می‌شود، مواد با تفکیک ضعیف (آب) یا گاز آزاد می‌شود، معمول است. به عنوان مثال: اسید کلریدریک و هیدروکسید پتاسیم به صورت شیمیایی واکنش می دهند و نمک و آب تشکیل می دهند.
HCl + KOH– KCl + H2O
این مواد را به غیر از آب به صورت یون می نویسیم زیرا. جدا نمی شود. چنین معادله ایواکنش‌ها یونی کامل نامیده می‌شوند.
H+ + Cl- + C++ OH - --K++Cl-+H2O
اکنون در این طرح، طبق اصل شباهت، یونهای تکراری سمت راست و چپ را "کاهش" می دهیم و به دست می آوریم:
N+ + OH- -- N2O.
همچنین، واکنش‌های ردوکس، که با تغییر در حالت‌های اکسیداسیون اتم‌ها مشخص می‌شوند، ویژگی‌هایی در تهیه یک رکورد شماتیک خواهند داشت. باید اتم هایی را که حالت اکسیداسیون را تغییر داده اند تعیین کرد و یک تراز الکترونیکی تهیه کرد و بر اساس آن ضرایب را مرتب کرد.
بنابراین، معادله واکنش شیمیایی یک رکورد شماتیک از کل فرآیند پیچیده تشکیل مواد جدید از طریق تجزیه، ترکیب، جایگزینی و تبادل است. همچنین اطلاعات کمی و کیفی در مورد واکنش دهنده ها و محصولات واکنش ارائه می کند.
