
【机】 chemical equation
化学方程式(Chemical Equation)是化学反应的符号化表示方法,通过化学式、箭头和系数等元素,定量描述反应物与生成物之间的转化关系。其核心价值在于以简洁、规范的形式揭示物质变化的本质规律,是国际通用的化学语言。
反应物与生成物
左侧为反应物(Reactants),右侧为生成物(Products),中间用箭头(→)连接,箭头方向表示反应进程。例如:
$$ce{2H2 + O2 -> 2H2O}$$
表示氢气与氧气反应生成水。
配平原则
方程式需符合质量守恒定律,通过调整系数使反应前后各原子种类与数量相等。例如上述方程中,氢、氧原子左右平衡。
状态标注
常用缩写标注物质状态:
例如:
$$ce{NaCl(s) -> Na+(aq) + Cl-(aq)}$$
条件标注
反应条件(如温度、催化剂)标注于箭头上方,例如:
$$ce{N2 + 3H2 <=>[高温][催化剂] 2NH3}$$
定量计算依据
基于配平后的系数,可进行摩尔质量换算、反应物比例计算及产率预测,是化学计量学(Stoichiometry)的核心工具。
揭示反应机理
方程式可扩展为离子方程式、热化学方程式等,进一步表达电子转移、能量变化等深层机制。
《现代汉语词典》(第7版)
定义化学方程式为“用化学式表示化学反应的式子”,强调其符号化与定量特性。
(来源:商务印书馆,2016年)
国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)
在《化学术语纲要》(Gold Book)中规范了方程式的书写标准,确保全球科研一致性。
(来源:IUPAC Gold Book, DOI: 10.1351/goldbook.C01023)
中国国家标准《GB 3102.8-93》
规定化学方程式的书写格式与符号使用规范,属强制性技术标准。
(来源:国家技术监督局,1993年,现行有效)
《科技术语词典》(化学卷)
详述方程式中箭头、系数、状态符号的语义,明确其作为“化学语言”的沟通功能。
(来源:科学出版社,2018年)
化学方程式是化学反应的符号化表示,用于描述反应物转化为生成物的过程,同时遵循质量守恒定律。以下是详细解析:
反应物与生成物
系数与下标
反应条件
物质变化
明确展示原子重组过程,例如:
$$text{2H}_2 + text{O}_2 xrightarrow{text{点燃}} 2text{H}_2text{O}$$
表示2个氢分子和1个氧分子生成2个水分子。
质量守恒
反应前后原子种类和数量相等,如上述方程中氢、氧原子总数左右平衡。
定量关系
通过系数可计算物质摩尔比例,例如2 mol $text{H}_2$ 与1 mol $text{O}_2$ 生成2 mol $text{H}_2text{O}$。
以碳酸钙与盐酸反应为例:
$$text{CaCO}_3 + 2text{HCl} → text{CaCl}_2 + text{CO}_2↑ + text{H}_2text{O}$$
通过化学方程式,科学家可以简洁、精确地描述和预测化学反应的过程与结果。
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