O ecuație chimică este o reprezentare a interacțiunilor moleculare în cantitățile lor relative. Într-o reacție chimică, modul în care atomii sunt aranjați între ei se schimbă. Structurile interne ale atomilor nu sunt afectate, dar energia, de obicei sub formă de căldură, este fie eliberată, fie absorbită în timpul unei reacții chimice. Compoziția chimică a reactanților, sau ingredientele pre-reacție, este scrisă în partea stângă a unei ecuații chimice. Produsele sau compușii rezultați sunt înscriși în partea dreaptă.
Compoziția chimică a unui compus este reprezentată cu o formulă chimică. O formulă chimică indică câți atomi ai fiecărui element sunt prezenți într-o moleculă sau colecții stabile de atomi. De exemplu, o moleculă de apă are formula chimică H2O deoarece are doi atomi de hidrogen și un atom de oxigen. Formulele chimice ale mai multor molecule dintr-o ecuație sunt separate prin semne plus.
Deși o cantitate mare de materie poate reacționa, o ecuație chimică se referă doar la raporturile dintre moleculele implicate. Reactanții și produșii dintr-o reacție chimică pot reacționa numai în proporții specifice. Acest lucru se datorează faptului că atomii nu sunt nici creați, nici distruși; oricare dintre atomii sunt prezenți înainte de reacție trebuie să rămână după aceea. Din acest motiv, este necesară echilibrarea ecuațiilor chimice. O ecuație chimică arată o reacție echilibrată în cea mai mică cantitate posibilă.
Poate fi necesar să adăugați coeficienți în partea stângă a formulelor chimice pentru a obține o ecuație echilibrată. În multe reacții este prezentă mai mult de una dintr-o anumită moleculă – chiar și în cazul fundamental sau cel mai mic posibil. Dacă doi atomi ai unui element sunt prezenți, dar nu sunt în aceeași moleculă, se folosește un coeficient de 2 în locul unui indice. De exemplu, 2 H2O sunt două molecule de apă sau 4 atomi de hidrogen și 2 atomi de oxigen.
Domeniul studierii relațiilor măsurabile dintre reactanții chimici și produși se numește stoichiometrie. Este util în calcularea cantității de produs care poate fi creată cu o anumită cantitate de reactant. În reacțiile chimice din lumea reală, este în general imposibil să se transforme 100% din reactanți în produse. Acest lucru se datorează faptului că materia este separată în spațiu și reactanții trebuie să fie în contact cu alții pentru a reacționa.
Notarea suplimentară într-o ecuație chimică poate dezvălui mai multe informații despre reacție. Când atomii sau moleculele au o sarcină electrică, de exemplu, acest număr este scris în superscript cu un semn plus sau minus pentru o sarcină pozitivă sau negativă. Alte elemente ale ecuației includ litere în paranteză, care sunt folosite pentru a indica dacă un compus este solid, lichid sau gazos. De asemenea, pot fi plasate simboluri între reactanți și produse pentru a specifica viteza de reacție și dacă energia este eliberată sau absorbită.