- ส่วนของสมการเคมี
- ตำแหน่งของน้ำยาและผลิตภัณฑ์
- การปรับสมดุลสมการเคมี
- สถานะทางกายภาพของส่วนประกอบของสมการเคมี
- การเปลี่ยนแปลงสภาพร่างกาย
- ตัวอย่างสมการเคมี
- - การสังเคราะห์ด้วยแสง
- - การหายใจของเซลล์
- - ปฏิกิริยาขององค์ประกอบทั่วไป
- ปฏิกิริยาการสลายตัว
- ปฏิกิริยาการกระจัด
- ปฏิกิริยาการกำจัด
- ปฏิกิริยาไฮเดรชั่น
- ปฏิกิริยาการทำให้เป็นกลาง
- ปฏิกิริยาการสังเคราะห์
- ปฏิกิริยาการกระจัดคู่ (metathesis)
- อ้างอิง
สมการทางเคมีเป็นแผนผังแสดงบางส่วนของลักษณะของปฏิกิริยาทางเคมี นอกจากนี้ยังสามารถกล่าวได้ว่าสมการเคมีอธิบายการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นจากสารต่างๆที่เกี่ยวข้องในปฏิกิริยา
สูตรและสัญลักษณ์ของสารที่เข้าร่วมที่แตกต่างกันจะอยู่ในสมการทางเคมีซึ่งระบุจำนวนอะตอมของแต่ละองค์ประกอบที่มีอยู่ในสารประกอบอย่างชัดเจนซึ่งปรากฏเป็นตัวห้อยและไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการปรับสมดุลของสมการ
สมการเคมีทั่วไปสำหรับปฏิกิริยาเคมี น้ำยาและผลิตภัณฑ์ ที่มา: Gabriel Bolívar
สมการทางเคมีจะต้องมีความสมดุลนั่นคือจำนวนอะตอมของสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์ต้องเท่ากัน ด้วยวิธีนี้กฎแห่งการอนุรักษ์สสารจึงถูกปฏิบัติตาม เป็นที่พึงปรารถนาว่าตัวเลขที่ใช้ในการปรับสมดุลของสมการเป็นจำนวนเต็ม
สมการเหล่านี้ไม่ได้เปิดเผยขั้นตอนที่ต่อเนื่องกันหรือกลไกใดที่ทำให้สารตั้งต้นถูกเปลี่ยนเป็นผลิตภัณฑ์
นั่นคือเหตุผลที่แม้ว่าจะมีประโยชน์มากในการทำความเข้าใจว่าปฏิกิริยาเคมีกำลังเกิดขึ้นที่ใด แต่ก็ไม่ได้ช่วยให้เราเข้าใจลักษณะของโมเลกุลหรือผลกระทบจากตัวแปรบางอย่างได้อย่างไร เช่น pH, ความหนืด, เวลาในการทำปฏิกิริยา, ความเร็วในการกวนและอื่น ๆ
ส่วนของสมการเคมี
โดยทั่วไปมีสามส่วนหลักของสมการทางเคมี: สารตั้งต้นผลิตภัณฑ์และลูกศรที่ระบุทิศทางของปฏิกิริยาเคมี
ตำแหน่งของน้ำยาและผลิตภัณฑ์
สารทั้งหมดที่ทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นและสารทั้งหมดที่เป็นผลิตภัณฑ์ปรากฏในสมการเคมี กลุ่มของสารเหล่านี้ถูกคั่นด้วยลูกศรที่ระบุทิศทางของปฏิกิริยา รีเอเจนต์จะอยู่ทางด้านซ้ายของลูกศรและผลิตภัณฑ์ทางด้านขวา
ลูกศรหมายถึงสิ่งที่เกิดขึ้นและวางแนวจากซ้ายไปขวา (→) แม้ว่าในปฏิกิริยาย้อนกลับจะมีลูกศรที่เท่ากันและขนานกันสองลูก หนึ่งนำทางไปทางขวาและอีกหนึ่งไปทางซ้าย โดยปกติสัญลักษณ์ (Δ) จะอยู่เหนือลูกศรซึ่งแสดงว่ามีการใช้ความร้อนในปฏิกิริยา
นอกจากนี้การระบุตัวเร่งปฏิกิริยามักจะวางไว้บนลูกศรถ้าเป็นไปได้ด้วยสูตรหรือสัญลักษณ์ สารต่าง ๆ ที่ปรากฏเป็นสารตั้งต้นจะถูกคั่นด้วยเครื่องหมาย (+) ซึ่งแสดงว่าสารนั้นทำปฏิกิริยาหรือรวมตัวกัน
ในกรณีของสารที่ปรากฏเป็นผลิตภัณฑ์เครื่องหมาย (+) จะไม่มีความหมายแฝงก่อนหน้านี้ เว้นแต่ปฏิกิริยาจะย้อนกลับได้ สะดวกในการวางเครื่องหมาย (+) ให้ห่างจากสารที่แยกออกจากกัน
การปรับสมดุลสมการเคมี
เป็นข้อกำหนดสำคัญที่สมการเคมีมีความสมดุลอย่างเหมาะสม สำหรับสิ่งนี้จะมีการวางตัวเลขที่เรียกว่าสัมประสิทธิ์สโตอิชิโอเมตริก เมื่อใดก็ตามที่จำเป็นค่าสัมประสิทธิ์นี้จะต้องอยู่ก่อนสารที่ปรากฏเป็นสารตั้งต้นหรือผลิตภัณฑ์
เพื่อให้บรรลุว่าจำนวนอะตอมของธาตุทั้งหมดที่ปรากฏเป็นสารตั้งต้นเท่ากับจำนวนอะตอมที่ปรากฏในผลิตภัณฑ์ วิธีสมดุลสมการเคมีที่ง่ายที่สุดคือการลองผิดลองถูก
สถานะทางกายภาพของส่วนประกอบของสมการเคมี
ในสมการเคมีบางสมการทางกายภาพของสารจะมีเครื่องหมายตัวห้อย สำหรับสิ่งนี้ใช้ตัวย่อต่อไปนี้ในภาษาสเปน: (s) สำหรับสถานะของแข็ง (l) สำหรับสถานะของเหลว (g) สถานะก๊าซ; และ (ac) สารละลายในน้ำ
ตัวอย่าง: ปฏิกิริยาของแคลเซียมคาร์บอเนตกับกรดไฮโดรคลอริก
CaCO 3 (s) + 2 HCl (aq) → CaCl 2 (s) + H 2 O (l) + CO 2 (g)
การเปลี่ยนแปลงสภาพร่างกาย
ในบางกรณีจะระบุไว้ในสมการเคมีหากมีการผลิตก๊าซในปฏิกิริยาเคมีหรือมีการตกตะกอนของสารใด ๆ ที่เกิดขึ้น
การมีอยู่ของก๊าซจะแสดงด้วยลูกศรแนวตั้งโดยให้ปลายชี้ขึ้น (↑) วางไว้ทางด้านขวาของสารที่เป็นก๊าซ
ตัวอย่าง: ปฏิกิริยาของสังกะสีกับกรดไฮโดรคลอริก
Zn + 2 HCl → ZnCl 2 + H 2 ↑
หากในปฏิกิริยาทางเคมีสารตัวใดตัวหนึ่งก่อตัวเป็นตะกอนจะมีสัญลักษณ์โดยการวางลูกศรแนวตั้งโดยให้ปลายชี้ลง (↓) วางไว้ทางด้านขวาของสารตกตะกอน
ตัวอย่าง: ปฏิกิริยาของกรดไฮโดรคลอริกกับซิลเวอร์ไนเตรต
HCl + AgNO 3 → HNO 3 + AgCl ↓
ตัวอย่างสมการเคมี
- การสังเคราะห์ด้วยแสง
สมการสังเคราะห์ด้วยแสง
การสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นกระบวนการที่พืชจับและเปลี่ยนพลังงานแสงที่มาจากแสงแดดเพื่อสร้างพลังงานที่จำเป็นสำหรับการดำรงชีวิตของพวกมัน การสังเคราะห์ด้วยแสงเกิดขึ้นโดยออร์แกเนลล์ของเซลล์พืชที่เรียกว่าคลอโรพลาสต์
Thylakoids พบได้ในเยื่อหุ้มคลอโรพลาสต์ซึ่งเป็นบริเวณที่พบคลอโรฟิลล์ a และ b ซึ่งเป็นเม็ดสีหลักที่จับพลังงานแสง
แม้ว่าการสังเคราะห์ด้วยแสงจะเป็นกระบวนการที่ซับซ้อน แต่ก็สามารถสรุปได้ในสมการทางเคมีต่อไปนี้:
6 CO 2 + 6 H 2 O → C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 ↑ΔGº = 2,870 kJ / mol
C 6 H 12 O 6เป็นสูตรของน้ำตาลกลูโคสซึ่งเป็นคาร์โบไฮเดรตที่เผาผลาญสำหรับการผลิต ATP สารประกอบที่เป็นแหล่งกักเก็บพลังงานหลักในสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่ นอกจากนี้ NADPH ยังสร้างจากกลูโคสซึ่งเป็นโคเอนไซม์ที่จำเป็นสำหรับปฏิกิริยาต่างๆ
- การหายใจของเซลล์
เซลล์ใช้ออกซิเจนในการเผาผลาญของสารต่างๆที่มีอยู่ในอาหารที่รับประทาน ในขณะเดียวกัน ATP ถูกใช้เป็นแหล่งพลังงานสำหรับกิจกรรมที่ดำเนินการโดยสิ่งมีชีวิตผลิตก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำในกระบวนการเหล่านี้
การใช้กลูโคสเป็นแบบจำลองสำหรับสารที่ถูกเผาผลาญการหายใจสามารถกำหนดแผนผังได้โดยใช้สมการทางเคมีต่อไปนี้:
C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 → 6 CO 2 + 6 H 2 O
- ปฏิกิริยาขององค์ประกอบทั่วไป
ปฏิกิริยาการสลายตัว
สารประกอบหรือสารประกอบแยกตัวออกจากกันสร้างสารประกอบอื่นที่แตกต่างกันด้วยอะตอม:
2 KClO 3 (s) → 2 KCl (s) + 3 O 2 (g)
ปฏิกิริยาการกระจัด
โลหะทำปฏิกิริยากับสารประกอบแทนที่โลหะที่มีอยู่ในนั้น:
Mg (s) + CuSO 4 (aq) → Cu (s) + MgSO 4 (aq)
ปฏิกิริยาการกำจัด
ในปฏิกิริยาประเภทนี้จำนวนอะตอมหรือกลุ่มที่ยึดติดกับอะตอมของคาร์บอนจะลดลง:
CH 3 -CH 2 Br + NaOH → H 2 C = CH 2 + H 2 O + NaBr
ปฏิกิริยาไฮเดรชั่น
เป็นปฏิกิริยาที่สารประกอบเพิ่มโมเลกุลของน้ำ ปฏิกิริยานี้มีความสำคัญในการเตรียมแอลกอฮอล์:
H 2 C = CH 2 + H 2 O → H 2 C-CH 2 OH
ปฏิกิริยาการทำให้เป็นกลาง
ฐานหรือด่างทำปฏิกิริยากับกรดที่ผลิตเกลือและน้ำ:
HCl (aq) + NaOH (aq) → NaCl (aq) + H 2 O (l)
ปฏิกิริยาการสังเคราะห์
ในปฏิกิริยาประเภทนี้จะมีการรวมสารตั้งแต่สองชนิดขึ้นไปเพื่อสร้างสารประกอบใหม่:
2 Li (s) + Cl 2 (g) → 2 LiCl (s)
ปฏิกิริยาการกระจัดคู่ (metathesis)
ในปฏิกิริยาประเภทนี้มีการแลกเปลี่ยนไอออนบวกและลบเพื่อสร้างสารประกอบใหม่:
AgNO 3 (aq) + NaCl (aq) → AgCl (s) + NaNO 3 (aq)
อ้างอิง
- ฟลอเรสเจ. (2545). เคมี ฉบับที่ 1 ยุค . กองบรรณาธิการ Santillana
- Mathews, CK, Van Holde, KE และ Ahern, KG (2002) ชีวเคมี. 3 คือ Edition ผู้จัดพิมพ์ Pearson Addison Wesley
- Whitten, Davis, Peck & Stanley (2008) เคมี (ฉบับที่ 8) CENGAGE การเรียนรู้
- วิกิพีเดีย (2019) สมการทางเคมี สืบค้นจาก: en.wikipedia.org
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (20 กันยายน 2562). สมการทางเคมีคืออะไร? ดึงมาจาก: thoughtco.com