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화학 반응식은 화학 반응이 서면 형태로 표현되는 방식입니다. 즉, 화학적 변화 과정이 일어나기 전과 후에 존재하는 화학 물질을 문자 기호로 표현한 것입니다.
화학 반응식에서 원자는 화학 기호로 표시되며 동핵 물질(O 2 , O 3 , P 4 등), 이온성 화합물(염화나트륨, 브롬화물 칼륨 등) 또는 공유 결합과 같은 다른 화학 종은 화학 기호로 표시됩니다. (물, 메탄, 벤젠 등) 및 개별 이온은 경우에 따라 각각의 분자식 또는 실험식으로 표시됩니다.
화학 반응식 에서 화학량론을 지배하는 다양한 법칙(예: 일정 비율의 법칙 및 물질 보존 법칙)이 실제로 관찰될 수 있습니다. 일정한 비율의 법칙은 다양한 화학 물질의 분자 및 실험식 의 형태로 존재합니다 .
한편, 화학 방정식을 조정하거나 균형을 맞추는 데 사용 되는 화학양론적 계수는 화학 반응 이전에 있던 모든 원자가 해당 반응이 끝날 때까지 계속해서 존재하도록 합니다. 즉, 화학량론적 계수 조정 과정은 화학 반응 중에 원자가 사라지거나 나타나는 것을 방지하여 반응의 표현이 물질 보존 법칙을 위반하지 않도록 보장합니다.
화학 방정식의 일부
화학 방정식은 수학 방정식과 유사한 방식으로 작성됩니다. 이것은 두 개의 구성원으로 구성되어 있다는 의미에서 하나는 왼쪽에 쓰여지고 다른 하나는 오른쪽에 쓰여지며 서로 관련되는 기호로 구분됩니다. 다음 그림은 일반 화학 반응을 나타내는 화학 반응식의 다른 부분을 보여줍니다. 각각은 아래에 설명되어 있습니다.
반응물
화학 반응식에서 반응 화살표의 왼쪽(또는 더 정확하게는 화살표가 가리키는 반대쪽)에 쓰여진 모든 물질은 반응이 일어나기 전에 존재했던 물질에 해당합니다. 이러한 물질은 효과적으로 서로 반응하여 생성물이 되는 물질이기 때문에 반응물 또는 반응물이라고 합니다.
제품
반응물과 달리 반응 화살표의 오른쪽(또는 더 공식적으로는 화살표가 가리키는 쪽)에 적힌 모든 물질을 생성물이라고 합니다. 이미 화학반응이 일어난 후에 나타나는 물질이기 때문이다.
반응 화살표
반응 화살표는 반응물과 생성물 사이의 관계를 나타내는 기호입니다. 사실, 그것이 가리키는 방향은 어떤 물질이 반응물에 해당하고 어떤 물질이 생성물에 해당하는지를 정의합니다. 대부분의 경우 반응 화살표는 위 그림과 같이 왼쪽에서 오른쪽을 가리키는 단일 화살표로 구성됩니다. 그러나 이 화살표는 어느 방향으로든 그릴 수 있으므로 화학 방정식을 반드시 선으로 표시할 필요는 없습니다.
위의 것 외에도 다양한 유형의 화학 변화를 나타내는 다양한 유형의 화살표가 있습니다.
- 경우에 따라 하나의 화살표 대신 반대 방향을 가리키는 두 개의 화살표(⇌, ⇋, ⇄ 또는 ⇆)가 있습니다. 이 기호는 반응이 가역적이거나 양방향으로 발생할 수 있음을 나타냅니다. 때로는 두 개의 화살표 중 하나(오른쪽 또는 왼쪽을 가리키는 화살표)가 다른 화살표보다 길어서 평형이 다른 쪽보다 한쪽으로 더 많이 이동했음을 나타냅니다.
다음 화학 반응식은 가역적인 산/염기 반응을 나타냅니다.
- 다른 경우에는 두 개의 헤드가 있는 단일 화살표(⟷)가 그려집니다. 이러한 유형의 반응 화살표는 공명이라는 프로세스 클래스를 나타내며 유기 화학에서 자주 사용됩니다.
많은 경우에 화학 반응이 일어나는 특정 조건은 반응 화살표 위 또는 아래의 화학 반응식에 표시됩니다. 온도, 압력, 촉매 또는 용매의 존재와 같은 데이터는 종종 다음 방정식과 같이 반응 화살표에 표시됩니다.
화학양론적 계수
화학양론적 계수는 화학 반응에 관여하는 반응물의 원자 또는 분자 수와 생성물로부터 형성되는 원자 또는 분자의 해당 수를 나타냅니다. 수학에서 계수가 없는 방정식의 모든 변수가 1을 곱한 것으로 이해되는 것처럼 화학양론적 계수가 없으면 1의 가치가 있는 것으로 이해됩니다.
화학 반응식에서 화학양론적 계수 사이의 관계는 반응에 관련된 모든 화학 종 사이의 몰 관계를 나타냅니다. 동일한 화학 반응은 특정 화학양론적 계수 집합이 다른 서로 다른 화학 반응식으로 나타낼 수 있습니다. 그러나 모든 경우에 모든 계수 사이의 관계는 동일한 반응을 나타내는 모든 화학 방정식에 대해 항상 동일합니다.
원자의 절반 또는 분자 의 1/3에 대해 말하는 것은 의미가 없기 때문에 화학양론적 계수는 종종 정수로 선택됩니다. 그러나 여러 가지 이유로 분수 계수를 사용하는 것이 선호되는 경우가 있습니다.
집계 상태
화학 반응식에서 각 화학종에 대한 응집 상태, 농도 또는 기타 관심 있는 데이터에 대한 정보를 괄호 안에 포함하고 각각의 분자 또는 실험식 옆에 첨자로 포함하는 것이 일반적입니다.
가장 일반적인 예는 다음과 같습니다.
- (s)는 물질이 고체 상태임을 나타냅니다.
- (l) 물질이 액체 상태임을 나타냅니다.
- (g) 물질이 기체 상태임을 나타냅니다.
- (ac.)은 Aquequeous의 약자로 물에 용해되는 물질을 나타냅니다.
- (alc.)은 물질이 알코올에 용해되었음을 나타냅니다.
화학 방정식의 해석
이 기사의 시작 부분에 제시된 것과 같은 일반적인 화학 방정식은 “A의 원자/분자/이온/몰이 B의 b 원자/분자/이온/몰과 반응하여 c 원자/분자/이온/몰을 생성하는 것으로 해석됩니다. D”의 C 및 d 원자/분자/이온/몰.
화학 반응식의 몇 가지 구체적인 예는 해석과 함께 다음 섹션에 나와 있습니다.
화학 방정식의 예
연소 반응의 방정식
이 방정식은 “2분자의 부탄 가스(C 4 H 10 )가 13분자의 산소 가스와 반응하여 8분자의 이산화탄소 가스와 10분자의 물을 생성합니다 .”
침전 반응의 방정식
이 방정식은 다음과 같이 읽을 수 있는 침전 반응을 나타냅니다. “2몰의 수성 은 이온이 1몰의 수성 황화물 이온과 반응하여 1몰의 고체 황화은을 형성합니다.”
조합 반응 의 방정식
이것은 타이타닉 산화물을 형성하는 금속 티타늄의 산화 반응입니다. 이 방정식은 “고체 티타늄 원자 1개가 산소 기체 분자 1개와 결합하여 산화티타늄 또는 이산화티타늄 분자 1개를 형성합니다.”라고 되어 있습니다.
참조
장, 알., 만조, 아. R., Lopez, PS, & Herranz, ZR (2020). 화학 (10 판 .). 뉴욕주 뉴욕시: MCGRAW-HILL.
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