Каждый раз, когда вы читаете о химии, вы сталкиваетесь с химическими формулами и уравнениями. Возможно, вы хорошо помните их по химии в средней школе, но если это кажется далеким воспоминанием, то это напоминание может быть полезно. Этот пост отправляется в BH Безлимитный подписчиков, пытающихся получить первый взнос Курс по воде. Там немного химии, так что этот пост станет идеальным праймером. 

Формулы

Любую молекулу можно представить формулой, в которой перечислены все атомы в этой молекуле. Каждый элемент представлен своим атомным символом в Периодической таблице - например, H для водорода, Ca для кальция. Если присутствует более одного атома определенного элемента, это обозначается числом в _{нижний индекс} после атомного символа - например, H₂О означает, что есть 2 атома водорода и один атом кислорода.

Если имеется более одной из целых групп атомов, это показано в скобках вокруг них. Например, гидроксид кальция содержит один кальций (Ca) на каждые два гидроксида (OH), поэтому записывается как Ca (OH).₂.

Если заряд присутствует, он указывается в ^{надстрочный индекс}, со знаком (+/-) и числом, если присутствует более одного заряда. Например, ионы кальция имеют два положительных заряда, поэтому пишется Ca²⁺.

Структурные формулы

Иногда формулу можно записать таким образом, чтобы дать представление о структуре. Например, уксусная кислота содержит 2 атома углерода, 4 атома водорода и 2 атома кислорода, поэтому ее можно представить как C₂ЧАС₄О₂ - но чаще пишется как CH₃COOH, чтобы подчеркнуть структуру:

Уравнения

Химическое уравнение показывает, что происходит реакция. Слева находятся реагенты, то молекулы которые принимают участие в реакции. Справа находятся продукты, то молекулы которые создаются в реакции. На каждой стороне должно быть одинаковое количество атомов каждого типа. Стрелка между ними указывает направление, в котором ожидается реакция:

Ca + Cl₂ → CaCl₂

Кальций + хлор → Хлорид кальция

Если есть два или более любых молекулы, это обозначено цифрой перед молекулой:

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂О

Одна молекула метана + два кислорода молекулы → одна молекула углекислого газа и две воды молекулы

Фазы

Уравнение может иногда указывать, какие фаза каждая молекула находится внутри - твердое, жидкое, газообразное или растворенное. Это написано в скобках после молекулы - (s) для твердого вещества, (l) для жидкости, (g) для газа и (aq) для «водного», то есть растворенного в воде. Например, твердый карбонат кальция реагирует с угольной кислотой в воде с образованием бикарбонат кальция, который намного более растворим, поэтому растворяется в воде:

CaCO₃ (s) + H₂CO₃ (водн.) → Ca (HCO₃)₂ (водн.)

Твердый карбонат кальция + растворенная угольная кислота → растворенная бикарбонат кальция

Равновесия

Все химические реакции могут протекать в любом направлении. В большинстве случаев ожидается, что одно направление будет более сильным, поэтому стрелка написана в этом направлении. Однако многие общие реакции происходят в обоих направлениях одновременно, создавая равновесие где протекают реакции, но нет чистого изменения концентрации от одной стороны к другой. Это обозначается символом ⇌.

Например, углекислота в воде постоянно распадается на ионы бикарбоната и водорода, но ионы также постоянно соединяются вместе.

ЧАС₂CO₃ ⇌ HCO₃^- + H⁺

^{Угольная кислота ⇌ бикарбонат + ионы водорода}