ปฏิกิริยาเคมีต่างๆ เราสามารถเขียนอธิบายให้อยู่ในรูปของสมการเคมี ซึ่งมีหลักการเขียนที่เป็นสากลอยู่หลายประการ เช่น การกำหนดสารตั้งต้นและสารผลิตภัณฑ์ การดุลสมการ การระบุเงื่อนไขอื่นๆ เป็นต้น
ปฏิกิริยาเคมี (Chemical reaction) คือ การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นกับสาร แล้วทำให้ได้สารใหม่ที่มีสมบัติเปลี่ยนไปจากเดิม เช่น การเผาไหม้เชื้อเพลิงต่างๆ การสึกกร่อนของโลหะ การบูดเน่าของอาหาร การย่อยอาหารในกระเพาะอาหารและลำไส้เล็ก การเกิดฝนกรด เมื่อมีปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้น สามารถสังเกตได้จากหนึ่งหรือหลายข้อดังต่อไปนี้
- มีฟองแก๊ส เช่น เมื่อจุ่มลวดแมกนีเซียมลงในกรดไฮโดรคลอริก เกิดฟองแก๊สไฮโดรเจน
- มีตะกอน เช่น เมื่อสารละลายซิลเวอร์ไนเตรตเกิดปฏิกิริยากับกรดไฮโดรคลอริก เกิดตะกอนสีขาวของซิลเวอร์คลอไรด์
- สีของสารเปลี่ยนไป เช่น แก๊สไนโตรเจนมอนอกไซด์ และแก๊สออกซิเจน ไม่มีสี แต่เมื่อเกิดปฏิกิริยาเคมี ได้แก๊สไนโตรเจนไดออกไซด์ที่มีสีน้ำตาลแดง
- อุณหภูมิเพิ่มขึ้นหรือลดลง
- มีกลิ่นเกิดขึ้น
ปฏิกิริยาเคมีเกี่ยวข้องกับสาร 2 พวก คือ
1. สารตั้งต้น (reactant) คือ สารที่เข้าทำปฏิกิริยากัน
2. ผลิตภัณฑ์ (product) คือ สารใหม่ที่เกิดขึ้นมีสมบัติต่างจากสารตั้งต้น
ปฏิกิริยาเคมีเป็นกระบวนการที่ทำให้สารตั้งต้น เกิดการเปลี่ยนแปลงไปเป็นผลิตภัณฑ์ กระบวนการที่เกิดขึ้นสามารถเขียนแทนด้วยสมการเคมี ซึ่งมีหลักการดังนี้
1. เขียนสารตั้งต้นไว้ทางซ้ายมือ ผลิตภัณฑ์ไว้ทางขวามือ ของเครื่องหมายลูกศร
2. ถ้าต้องการแสดงสถานะของสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์ ให้ใช้ตัวย่ออยู่ในวงเล็บ ท้ายสูตรโมเลกุลของสาร เช่น (s) แทน ของแข็ง, (l) แทน ของเหลว, (g) แทน แก๊ส หรือ (aq) แทน สารละลาย
3. อาจระบุเงื่อนไขอื่นในสมการเคมี เช่น
∆→ แสดงว่า ปฏิกิริยานั้นต้องใช้ความร้อน
hv→ แสดงว่า ปฏิกิริยานั้นต้องใช้แสง
4. ดุลสมการให้ถูกต้อง หลักการของการดุลสมการเคมี คือ ต้องมีจำนวนอะตอมของแต่ละธาตุเท่ากันทั้งสองด้านของลูกศร เช่น
ปฏิกิริยาเคมีอย่างง่ายแสดงการรวมกันของแก๊สไฮโดรเจนและแก๊สออกซิเจนกลายเป็นน้ำ เป็นดังนี้
2H2+O2→2H2O
ถ้าใช้รูปแทนสารแต่ละชนิดจะทำให้เข้าใจได้ง่ายขึ้นดังนี้
(ไฮโดรเจน 4 อะตอม + ออกซิเจน 2 อะตอม น้ำ 2 โมเลกุล
สมการนี้ดุลแล้ว เพราะจำนวนอะตอมไฮโดรเจนทางซ้ายและทางขวาของลูกศรเท่ากัน (= 4 อะตอม) จำนวนอะตอมออกซิเจนทางซ้ายและทางขวาของลูกศรก็เท่ากัน (= 2 อะตอม)
