Ligning (kjemi)

En kjemisk ligning eller reaksjonsligning er en skriftlig beskrivelse av en kjemisk reaksjon. Kjemiske symboler brukes for å angi hvilke stoffer som inngår i reaksjonen, og støkiometriske koeffisienter foran symbolene angir forholdene mellom stoffene i reaksjonen.

Eksempler

Salpetersyre (HNO₃), som brukes til å produsere kunstgjødsel, dannes i en kjemisk reaksjon mellom gassene ammoniakk (NH₃) og oksygengass (O₂). Ligningen for den kjemiske reaksjonen, skrives slik:

NH₃ + O₂ → HNO₃ + H₂O

Ofte angir man hvilken fase stoffene er i, og da skrives reaksjonen slik:

NH₃(g) + O₂(g) → HNO₃(aq) + H₂O(l)

Når hydrogengass (H₂) forbrenner i luft, reagerer den med oksygen (O₂), og danner vann (H₂O) i væskeform. Denne reaksjonen skrives slik:

2H₂(g) + O₂(g) → 2H₂O(l)

Det siste eksemplet har koeffisienter foran noen av formlene, og er balansert.

Tolkning

Kjemiske ligninger viser formelen for de kjemiske stoffene som inngår i reaksjonen. Stoffene på venstre side av pilen (→) angir reaktantene, dette er stoffene som endres i reaksjonen.

På høyre side av pilen finner man produktene, dette er stoffene som dannes i reaksjonen. Om det er mer enn en reaktant eller ett produkt, skilles de med et plusstegn (+).

Aggregattilstanden til reaktanter og produkter kan vises i ligningen, innenfor parenteser rett etter det aktuelle stoffet. Symbolene for dette, er:

(g) – gassfase
(l) – væskefase
(s) – fast fase
(aq) – løst i vann

Det relative antallet av partikler for hver av reaktantene og produktene, vises med et tall som er plassert rett foran formelen for de enkelte stoffene. Disse tallene kalles koeffisienter. Når alle koeffisientene i en ligning er korrekte, sier man at ligningen er balansert.

Pilen i ligningene (→) kan leses som "går til". Når det er piler i begge retninger, angir det at reaksjonen er enten reversibel (⇆) eller i kjemisk likevekt (⇌).

Dersom det må spesielle betingelser til for at reaksjonen skal skje, angis dette gjerne rett over pilen. Dette kan for eksempel være spesielle trykk eller temperaturer, tilførsel av varme eller andre ting.

Balansering

I kjemiske reaksjoner blir det ikke dannet noen atomer, og ingen atomer forsvinner. Atomene bytter bare plass i de ulike molekylene som inngår i reaksjonen. Man kan derfor holde et regnskap over antall atomer i reaksjonen. Antall atomer av ett spesifikt grunnstoff må være det samme på begge sider av pilen i ligningen. Reaksjonen mellom hydrogengass og oksygengass til vann, kan for eksempel skrives slik:

H₂ + O₂ → H₂O

Om man teller antall atomer av hvert grunnstoff, ser man at det er to hydrogenatomer på hver side av ligningen. For oksygen er det annerledes, her er det to atomer på venstre side, men bare ett atom på høyre side. Man sier at ligningen er ubalansert. For å balansere ligningen, må man bruke støkiometriske koeffisienter. Den ferdig balanserte ligningen blir slik:

2H₂ + O₂ → 2H₂O

Nå er det fire hydrogenatomer på venstre side, og fire på høyre side. For oksygen er det nå to atomer på venstre side, og to på høyre side. Ligningen er balansert.

Se også

Eksterne lenker