
【機】 chemical equation
化學方程式(Chemical Equation)是化學反應的符號化表示方法,通過化學式、箭頭和系數等元素,定量描述反應物與生成物之間的轉化關系。其核心價值在于以簡潔、規範的形式揭示物質變化的本質規律,是國際通用的化學語言。
反應物與生成物
左側為反應物(Reactants),右側為生成物(Products),中間用箭頭(→)連接,箭頭方向表示反應進程。例如:
$$ce{2H2 + O2 -> 2H2O}$$
表示氫氣與氧氣反應生成水。
配平原則
方程式需符合質量守恒定律,通過調整系數使反應前後各原子種類與數量相等。例如上述方程中,氫、氧原子左右平衡。
狀态标注
常用縮寫标注物質狀态:
例如:
$$ce{NaCl(s) -> Na+(aq) + Cl-(aq)}$$
條件标注
反應條件(如溫度、催化劑)标注于箭頭上方,例如:
$$ce{N2 + 3H2 <=>[高溫][催化劑] 2NH3}$$
定量計算依據
基于配平後的系數,可進行摩爾質量換算、反應物比例計算及産率預測,是化學計量學(Stoichiometry)的核心工具。
揭示反應機理
方程式可擴展為離子方程式、熱化學方程式等,進一步表達電子轉移、能量變化等深層機制。
《現代漢語詞典》(第7版)
定義化學方程式為“用化學式表示化學反應的式子”,強調其符號化與定量特性。
(來源:商務印書館,2016年)
國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)
在《化學術語綱要》(Gold Book)中規範了方程式的書寫标準,确保全球科研一緻性。
(來源:IUPAC Gold Book, DOI: 10.1351/goldbook.C01023)
中國國家标準《GB 3102.8-93》
規定化學方程式的書寫格式與符號使用規範,屬強制性技術标準。
(來源:國家技術監督局,1993年,現行有效)
《科技術語詞典》(化學卷)
詳述方程式中箭頭、系數、狀态符號的語義,明确其作為“化學語言”的溝通功能。
(來源:科學出版社,2018年)
化學方程式是化學反應的符號化表示,用于描述反應物轉化為生成物的過程,同時遵循質量守恒定律。以下是詳細解析:
反應物與生成物
系數與下标
反應條件
物質變化
明确展示原子重組過程,例如:
$$text{2H}_2 + text{O}_2 xrightarrow{text{點燃}} 2text{H}_2text{O}$$
表示2個氫分子和1個氧分子生成2個水分子。
質量守恒
反應前後原子種類和數量相等,如上述方程中氫、氧原子總數左右平衡。
定量關系
通過系數可計算物質摩爾比例,例如2 mol $text{H}_2$ 與1 mol $text{O}_2$ 生成2 mol $text{H}_2text{O}$。
以碳酸鈣與鹽酸反應為例:
$$text{CaCO}_3 + 2text{HCl} → text{CaCl}_2 + text{CO}_2↑ + text{H}_2text{O}$$
通過化學方程式,科學家可以簡潔、精确地描述和預測化學反應的過程與結果。
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