你曾經看著食譜做過點心嗎？

翻開食譜，

你可能會看到製作餅乾

需要麵粉、奶油、砂糖、小蘇打粉等原料，

其實化學反應的進行，

也可以寫出類似食譜一樣的化學方程式，

從中，可以知道反應需要哪些反應物，

以及會產生什麼生成物。

不僅如此，

如同做餅乾，每種材料需要特定比例，

以及要用什麼溫度烘烤，

在化學方程式中，

我們也能知道反應物與生成物間的特定比例，

以及是否需要加熱，

或是物質的狀態等條件。

接下來就讓我們從下面這個例子，

來看看如何寫出一個完整的化學方程式吧！

剛剛的餅乾食譜中有提到小蘇打粉，

生活中常見的小蘇打粉

其實就是碳酸氫鈉，

當碳酸氫鈉加熱時會產生碳酸鈉、水及二氧化碳，

要如何將這個化學反應寫成方程式呢？

在化學方程式中，

我們以箭頭表示反應進行的方向，

箭頭左邊為反應物，

右邊為生成物，

若反應物與生成物不只一種，

會以加號連接。

在碳酸氫鈉加熱產生碳酸鈉、水及二氧化碳這個反應中，

碳酸氫鈉為反應物，

加熱後的生成物為碳酸鈉、二氧化碳及水，

我們先用化學式來表示，

並將反應物放在箭頭左邊，

生成物放在箭頭的右邊，

就可以寫出方程式。

不過，

只寫出反應物與生成物還不夠完整，

有些化學反應過程，

需要特定的反應條件。

可以在箭頭的上方或下方加以註記，

例如：溫度、壓力、加熱等。

另外，有些反應需要添加催化劑，

也會將催化劑標於箭頭的上方。

一起看看下面的例子吧！

在剛剛提到的例子中，

反應需要加熱才會進行，

所以可以在箭頭上方寫上三角形的符號，

表示反應需要加熱。

而我們熟悉的雙氧水分解產生氧氣和水，

需要二氧化錳當催化劑，

這時會在方程式的箭頭上方寫出催化劑。

另外，如果要表示方程式中

每個物質為固態、液態或氣態時，

會在化學式的右側標上物質狀態的英文縮寫。

固態的英文為solid，取字首標示為；

液態為liquid，標示為；

氣態為gas，標示為。

而水溶液aqueous solution會標示為，

酒精溶液alcohol solution則標示為。

所以，回到剛剛的例子中，

固態碳酸氫鈉加熱會產生固態的碳酸鈉，

以及水蒸氣與二氧化碳，

就可以這樣表示它們的狀態。

而有些時候，當化學反應有氣體產生時，

會在化學式右側以向上的箭頭表示產生氣體，

以雙氧水分解產生氧氣與水為例，

可以在氧氣的化學式右方，

加上向上的箭頭表示產生氣體。

如果反應是在水溶液中產生沉澱物，

則會以向下的箭頭來表示，

例如：碳酸鈉和氯化鈣反應，

會產生碳酸鈣沉澱，

可以在碳酸鈣右邊畫上向下的箭頭來表示。

現在，我們的化學方程式看起來已經應有盡有了！

不過看看箭頭左右兩邊，

好像還有哪裡不太對勁，

有發現左右兩邊的原子數量是不一樣的嗎？

例如左邊反應物只有一個鈉，

但右邊生成物卻有兩個鈉；

左邊只有三個氧，

右邊卻有六個氧。

還記得化學變化的特性嗎？

當物質間發生化學變化時，

原子會重新排列組合產生新物質，

但原子不會憑空消失或憑空出現，

因此反應前後的原子種類以及個數是不會改變的，

會遵守質量守恆與電荷守恆，

所以反應前後的原子以及電荷數也會是相同的。

因此，如果觀察發現方程式左右兩邊原子數量或電荷不同，

代表方程式還沒有平衡，

需要調整反應物與生成物的係數，

讓方程式左右兩邊的原子數量與電荷數相同，

來平衡方程式。

觀察後可以發現，

將左邊碳酸氫鈉的係數調整為2，

兩邊的原子種類與個數便會相同；

同樣的，觀察下一個方程式，

將左邊雙氧水係數與右邊水的係數改為2，

就可以完成平衡。

在接下來的課程，

我們還會深入瞭解平衡方程式的方法，

像是常用的觀察法以及代數法喔！

首先反應物氮氣與氫氣寫在箭頭左邊，

生成物氨氣寫在箭頭右邊，

接著標上係數，

氮氣係數為1可以省略不寫，

氫氣的左側標上係數3，

氨氣則標上2。

另外，因為氮氣、氫氣、與氨氣都是氣體，

所以在化學式右側，

加上括號及小寫的g表示為氣體，

最後將實驗室所需的催化劑鐵，

以及反應條件：500°C、350大氣壓，

或以英文縮寫表示為350atm，

寫在箭頭的上方與下方，

這樣一來我們的化學方程式就完成啦！

到了課程尾聲幫你做個小整理：

化學方程式的表示方法中，

左邊是反應物，

右邊是生成物，

以箭頭連接表示反應方向。

反應條件，如：加熱、溫度、壓力及催化劑

可以在箭頭上方與下方標示。

物質狀態則以縮寫代號寫在化學式右側。

最後反應前後原子總數不變，

需在化學式中標上係數平衡化學方程式。

如果你有其他問題，

歡迎在底下留言與我們討論喔！