Для описания протекающих химических реакций составляются уравнения химических реакций. В них слева от знака равенства (или стрелки →) записываются формулы реагентов (веществ, вступающих в реакцию), а справа — продукты реакции (вещества, которые получились после химической реакции). Поскольку говорится об уравнении, то количество атомов в левой части уравнения должно быть равным тому, что есть в правом. Поэтому после составления схемы химической реакции (записи реагентов и продуктов) производят подстановку коэффициентов, чтобы уравнять количество атомов.
Коэффициенты представляют собой числа перед формулами веществ, указывающие на число молекул, которые вступают в реакцию.
Например, пусть в химической реакции газ водород (H2) реагирует с газом кислородом (O2). В результате образуется вода (H2O). Схема реакции будет выглядеть так:
H2 + O2 → H2O
Слева находится по два атома водорода и кислорода, а справа два атома водорода и только один кислорода. Предположим, что в результате реакции на одну молекулу водорода и одну кислорода образуется две молекулы воды:
H2 + O2 → 2H2O
Теперь количество атомов кислорода до и после реакции уравнено. Однако водорода до реакции в два раза меньше, чем после. Следует сделать вывод, что для образования двух молекул воды надо две молекулы водорода и одну кислорода. Тогда получится такая схема реакции:
2H2 + O2 → 2H2O
Здесь количество атомов разных химических элементов одинаково до и после реакции. Значит, это уже не просто схема реакции, а уравнение реакции. В уравнениях реакций часто стрелку заменяют на знак равенства, чтобы подчеркнуть что, число атомов разных химических элементов уравнено:
2H2 + O2 = 2H2O
Рассмотрим такую реакцию:
NaOH + H3PO4 → Na3PO4 + H2O
После реакции образовался фосфат, в который входит три атома натрия. Уравняем количество натрия до реакции:
3NaOH + H3PO4 → Na3PO4 + H2O
Количество водорода до реакции шесть атомов (три в гидроксиде натрия и три в фосфорной кислоте). После реакции — только два атома водорода. Разделив шесть на два, получим три. Значит, перед водой надо поставить число три:
3NaOH + H3PO4 → Na3PO4 + 3H2O
Количество атомов кислорода до реакции и после совпадает, значит дальнейший расчет коэффициентов можно не делать.