化学方程式(chemical equation)又称化学反应式[1]、化学反应方程式,是用化学式来描述各种物质之间的不同化学反应的式子。
化学方程式反映化学反应中“质”和“量”两方面,分别表示反应前后物质的种类与反应时各物质之间量的关系。而在书写化学方程式要遵守两个原则:一是必须依据客观事实,绝不能凭空臆想、臆造事实上不存在的物质和化学反应;二是要遵守质量守恒定律,反应前后,等号两边各原子种类与数目必须相等(氧化还原反应方程式,还必须要求反应前后得失的电子数相等)。
注意:以上书写规范适用于中华人民共和国大多数地区,并仅限中学阶段。大学阶段、其他国家和地区要求在反应物与生成物之间用箭头连接。
書寫單向化學反應方程式時,反應條件標示於箭頭上方。
其他反應條件(如通電、光照)均以文字標明。
关于沉淀,请参看溶解度表。
新加坡对气体与沉淀符号无要求。
将一个未加化学计量数的方程补充化学计量数,使其符合物质、电荷守恒的过程,称作化学反应方程式的“配平”(balancing);而平衡(balanced)方程式,是除了已在各個分子式前加上正整数係數的化學方程式本身,还在 ⟶ ⟶ --> {\displaystyle \longrightarrow } 上標明反應條件及標明氣體、沉澱等符號。平衡後(balanced)的化學方程式必定要符合質量守恆定律。
平衡(balancing)化学方程式方法有很多,为了配平能够更加快捷简单,有很多方法可以参照借鉴。下面着重介绍几种常用的“配平方法”。
除了上述方法之外,还有其他的方法配平,比如化合价升降法、单质配分数法、代数法等。配平方程式是非常重要的一步。
以水的电解为例:
氧化还原反应,由于其本质是电子的转移或偏向,且方程式使用常规方法配平较为困难,所以利用其电荷守恒的性质,可以更方便地配平。
完全氧化还原反应,指元素完全由一个价态升高或降低到另外一个价态。
以 Fe ( OH ) 2 + H 2 O + O 2 ⟶ ⟶ --> Fe ( OH ) 3 {\displaystyle {\ce {Fe(OH)2 + H2O + O2 -> Fe(OH)3}}} 为例
不完全氧化还原反应,指在反应中一种元素的化合价没有完全变化成另外一种化合价但是与反应物有发生氧化反应。
以 Zn + HNO 3 ⟶ ⟶ --> Zn ( NO 3 ) 2 + NH 4 NO 3 + H 2 O {\displaystyle {\ce {Zn + HNO3 -> Zn(NO3)2 + NH4NO3 + H2O}}} 为例