Reaktioyhtälön

Reaktioyhtälö on kemiallisen reaktion symbolinen kuvaus, jossa esitetään, mitkä aineet reagoivat ja mitä tuotteita syntyy sekä näiden aineiden suhteet. Yhtälöön kirjoitetaan reagenteina käytettävät kemialliset kaavat ja syntyvät tuotteet, ja niiden välissä käytetään nuolta osoittamaan reaktion etenemisen suuntaa, tavallisesti → tai ⇌ tasapainoreaktiossa. Aineiden tilat voidaan merkitä lisäksi merkinnöillä kuten (s), (l), (g) tai (aq).

Reaktioyhtälön keskeinen piirre on massan säilyminen: jokaisessa alkuaineessa on sama määrä atomeita sekä vasemmalla että oikealla puolella. Siksi kertoimet eli stoikiometriset kertoimet säädetään siten, että jokainen alkuaine on tasapainossa. Subscriptit eli indeksit eivät saa muuttua; ainoa muutos tehdään kertoimilla. Tasapainottaminen on perusta, jolla lasketaan tarvittavat määrät ja suhde tuotteisiin sekä reagenteihin.

Reaktioyhtälöillä kuvataan erilaisia reaktioita, kuten yhdistymisreaktio A + B → AB, hajoamisreaktio AB → A + B, yksittäisvaihdon reaktio A + BC → AC + B sekä kaksinkertainen vaihdon reaktio AB + CD → AD + CB. Polttoreaktiot, kuten CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O, ovat yleisiä esimerkkejä. Reaktioyhtälön avulla voidaan tarkastella, miten ainesosien määrät muuttuvat ja miten prosessit voidaan toteuttaa tehokkaasti.

Tasapainoreaktioissa merkintä ⇌ osoittaa, että sekä oikealle että vasemmalle tapahtuva reaktio on mahdollista ja saavutetaan dynamiikka, jossa reagoivat osat ovat jatkuvassa vaihtuvuudessa. Reaktiot voivat tapahtua eri tiloissa (g, l, s, aq) ja niihin vaikuttavat olosuhteet sekä katalyytit, jotka nopeuttavat reaktiota mutta eivät yleensä muuta perusaineseosta.