§ 10. Химические уравнения

Сначала составляют схему реакции: слева записывают формулы реагентов, справа — продуктов, между веществами ставят знаки плюс. Но схема ещё может не учитывать правильное соотношение частиц. Чтобы получить уравнение, перед формулами расставляют коэффициенты. Число атомов каждого элемента после этого должно быть одинаковым в обеих частях. Коэффициент один, как правило, не записывают, но при подсчёте его учитывают.

Рассмотрим образование воды. Схема H₂ + O₂ → H₂O содержит два атома кислорода слева и только один справа. Поставим коэффициент 2 перед водой: справа станет два атома кислорода, но четыре атома водорода. Поэтому перед H₂ тоже нужен коэффициент 2. Получается 2H₂ + O₂ → 2H₂O. Проверка показывает по четыре атома водорода и по два атома кислорода с каждой стороны.

Менять нижние индексы ради уравнивания нельзя. Если вместо H₂O написать H₂O₂, получится формула другого вещества — пероксида водорода, а не большее количество воды. Коэффициент, напротив, меняет количество частиц, сохраняя их состав. При сложных формулах важно помнить, что он умножает число всех атомов, включая атомы внутри скобок. После подбора коэффициентов обязательно снова проверяют каждый элемент.

Закон сохранения массы объясняется тем, что при химических реакциях атомы перестраивают связи, но не исчезают. В замкнутой системе суммарная масса реагентов равна суммарной массе продуктов. Если газ улетел из открытого сосуда или кислород поступил из воздуха, масса содержимого может измениться, но закон не нарушается. Коэффициенты показывают соотношения числа частиц и количества вещества, а не одинаковые массы всех участников.