- Parts d'una equació química
- Ubicació dels reactius i productes
- Balanceig de les equacions químiques
- Estats físics dels components de l'equació química
- Canvis d'estat físic
- Exemple d'equacions químiques
- - Fotosíntesi
- - Respiració cel·lular
- - Reaccions d'elements comuns
- Reacció de descomposició
- Reacció de desplaçament
- Reacció d'eliminació
- Reacció d'hidratació
- Reacció de neutralització
- Reacció de síntesi
- Reacció de doble desplaçament (metàtesi)
- referències
La equació química és una representació esquemàtica d'algunes de les característiques d'una reacció química. També es pot dir que l'equació química descriu els canvis que experimenten les diferents substàncies que intervenen en una reacció.
En l'equació química es col·loquen les fórmules i símbols de les diferents substàncies participants, assenyalant clarament el nombre d'àtoms de cada element present en els compostos, el qual apareix com un subíndex i no pot canviar-se a l'balancejar l'equació.
Equació química general per a una reacció química. Reactius i productes. Font: Gabriel Bolívar.
L'equació química ha d'aparèixer equilibrada, és a dir, el nombre d'àtoms tant de reactius com de productes ha de ser igual. D'aquesta manera es obeeix la llei de la conservació de la matèria. És desitjable que els números usats en balancejar les equacions siguin nombres enters.
Aquestes equacions no revelen els passos consecutius, ni per què mecanismes els reactius es transformen en productes.
És per això que si bé són molt útils per entendre cap a on va una reacció química, no permet comprendre els seus aspectes moleculars ni com es veu afectada per determinades variables; tals com pH, viscositat, temps de reacció, velocitat d'agitació, entre d'altres.
Parts d'una equació química
Bàsicament hi ha tres parts principals en una equació química: els reactius, els productes i la fletxa que indica el sentit de la reacció química.
Ubicació dels reactius i productes
En l'equació química apareixen totes les substàncies que funcionen com a reactius i totes les que són productes. Aquests grups de substàncies apareixen separades per una fletxa que indica el sentit de la reacció. Els reactius es situen a l'esquerra de la fletxa i els productes a la dreta.
La fletxa significa què es produeix i està orientada d'esquerra a dreta (→), encara que en les reaccions reversibles hi ha dues fletxes equivalents i paral·leles; una adreçada cap a la dreta, i una altra a l'esquerra. Sobre la fletxa sol col·locar el símbol (Δ) indicant que en la reacció es va usar calor.
A més, sol col·locar a la fletxa la identificació de l'catalitzador, si és possible amb la seva fórmula o símbol. Les diferents substàncies que apareixen com a reactius estan separades pel signe (+), indicant que les substàncies reaccionen o es combinen entre si.
En el cas de les substàncies que apareixen com a productes el signe (+) no té la connotació anterior; llevat que la reacció sigui reversible. És convenient que el signe (+) es col·loqui equidistant de les substàncies que separa.
Balanceig de les equacions químiques
És un requisit imprescindible que les equacions químiques estiguin degudament balancejades. Per a això es col·loca un nombre anomenat coeficient estequiomètric. Sempre que sigui necessari, aquest coeficient ha d'anar davant de les substàncies que apareixen com a reactius o productes.
Això és així per aconseguir que el nombre de tots els àtoms dels elements que apareix com a reactius sigui exactament igual a el nombre d'ells que apareix en el producte. El mètode de balanceig d'equacions química més senzill és el de tempteig.
Estats físics dels components de l'equació química
En algunes equacions químiques s'assenyala amb un subíndex l'estat físic de les substàncies. Per a això s'usa en castellà les següents abreviatures: (s) per a l'estat sòlid; (L) per a l'estat líquid; (G), estat gasós; i (ac), solució aquosa.
Exemple: reacció de l'carbonat de calci amb àcid clorhídric.
CaCO 3 (s) + 2 HCl (aq) → CaCl 2 (s) + H 2 O (l) + CO 2 (g)
Canvis d'estat físic
En alguns casos, s'assenyala en l'equació química si hi ha producció d'un gas a la reacció química o si hi ha la precipitació d'alguna de les substàncies produïdes.
La presència d'un gas s'assenyala amb una fletxa vertical amb el seu extrem dirigit cap amunt (↑), col·locada a la part dreta de la substància gasosa.
Exemple: reacció de l'zinc amb l'àcid clorhídric.
Zn + 2 HCl → ZnCl 2 + H 2 ↑
Si en la reacció química una de les substàncies forma un precipitat, aquest es simbolitza col·locant una fletxa vertical amb el seu extrem dirigit cap avall (↓), col·locada a la part dreta de la substància precipitada.
Exemple: reacció de l'àcid clorhídric amb nitrat de plata.
HCl + AgNO 3 → HNO 3 + AgCl ↓
Exemple d'equacions químiques
- Fotosíntesi
Equació de la fotosíntesi
La fotosíntesi és un procés mitjançant el qual les plantes capten i transformen l'energia lumínica, provinent de la llum solar, per generar l'energia necessària per a la seva subsistència. La fotosíntesi és realitzada per uns orgànuls propis de les cèl·lules vegetals anomenats cloroplasts.
A la membrana dels cloroplasts es troben els tilacoides, llocs on es troben les clorofil·les aib, les quals són els principals pigments que capten l'energia lumínica.
Si bé la fotosíntesi és un procés complex, es pot esquematitzar en l'equació química següent:
6 CO 2 + 6 H 2 O → C 6 H 12 O 6 + 6 El 2 ↑ ΔGº = 2.870 kJ / mol
C 6 H 12 O 6 és la fórmula de la glucosa, carbohidrat metabolitzat per a la producció d'ATP; compost que és el principal reservori d'energia en la majoria dels éssers vius. A més, a partir de la glucosa es genera NADPH, coenzim necessària per a nombroses reaccions.
- Respiració cel·lular
Les cèl·lules utilitzen l'oxigen per al metabolisme de nombroses substàncies presents en els aliments ingerits. Mentrestant, l'ATP és emprat com a font energètica de les activitats realitzades pels éssers vius, produint-se en aquests processos diòxid de carboni i aigua.
Si s'utilitza la glucosa com a model de substància metabolitzada, es pot esquematitzar la respiració mitjançant l'equació química següent:
C 6 H 12 O 6 + 6 El 2 → 6 CO 2 + 6 H 2 O
- Reaccions d'elements comuns
Reacció de descomposició
Un compost o compostos es dissocia (n) formant amb els seus àtoms altres compostos diferents:
2 KClO 3 (s) → 2 KCl (s) + 3 O 2 (g)
Reacció de desplaçament
Un metall reacciona amb un compost reemplaçant un metall present en aquest:
Mg (s) + CuSO 4 (ac) → Cu (s) + MgSO 4 (ac)
Reacció d'eliminació
En aquest tipus de reacció disminueix el nombre d'àtoms o grups units a un àtom de carboni:
CH 3 -CH 2 Br + NaOH → H 2 C = CH 2 + H 2 O + NaBr
Reacció d'hidratació
És una reacció en la qual un compost afegeix una molècula d'aigua. Aquesta reacció és important en la preparació d'alcohols:
H 2 C = CH 2 + H 2 O → H 2 C-CH 2 OH
Reacció de neutralització
Una base o àlcali reacciona amb un àcid produint-se una sal i aigua:
HCl (ac) + NaOH (aq) → NaCl (aq) + H 2 O (l)
Reacció de síntesi
En aquest tipus de reacció es combinen dos o més substàncies per originar un nou compost:
2 Li (s) + Cl 2 (g) → 2 LiCl (s)
Reacció de doble desplaçament (metàtesi)
En aquest tipus de reacció hi ha intercanvi d'ions positius i negatius per a formar compostos nous:
AgNO 3 (ac) + NaCl (aq) → AgCl (s) + NaNO 3 (ac)
referències
- Flors, J. (2002). Química. Edició 1 era. editorial Santillana
- Mathews, CK, Van Holde, KE, i Ahern, KG (2002). Bioquímica. 3 era Edició. Editorial Pearson Addison Wesley
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Química. (8va ed.). Cengage Learning.
- Wikipedia. (2019). Chemical equation. Recuperat de: en.wikipedia.org
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (20 de setembre de al 2019). What Is a Chemical Equation? Recuperat de: thoughtco.com