Reacțiile chimice apar peste tot, într-o varietate de moduri. Unul dintre tipurile mai formative este reacția de sinteză, care reunește două sau mai multe elemente pentru a crea un compus diferit. Substanțele simple se numesc reactanți, iar noul compus, mai complex, se numește produs. Apa este poate cel mai simplu exemplu pentru o mai bună înțelegere a reacției de sinteză: H2O este produsul a doi atomi de hidrogen și a unui atom de oxigen. Notată corect, ecuația apei este H2 + O —> H2O.
Reacția de sinteză are distincția de a fi una dintre cele mai ușor de vizualizat cu cea mai simplă ecuație de echilibrat. Același lucru se poate spune și despre reacția de descompunere, care acționează invers pentru a arăta ce se întâmplă cu compușii complecși atunci când se descompun în elemente mai simple. Două molecule de apă, pentru a urma exemplul de mai sus, se evaporă în produșii unui atom de oxigen și unul de hidrogen, sau 2H2O —> 2H2 + O2.
Încălzirea sau răcirea este un element al multor reacții de sinteză, așa cum este cazul multor reacții de descompunere. Adăugarea la încălzirea sau răcirea produselor într-o reacție de sistem este reprezentată într-o ecuație de simbolul triunghiular Delta deasupra semnului de randament sau săgeată. Atunci când atât o reacție de sinteză, cât și o reacție de descompunere pot fi ilustrate într-o singură ecuație, una care funcționează în ambele direcții, este adesea afișată cu o săgeată de randament în două sensuri, ca aceasta, „.”
Inginerii chimiști, chimiștii, biologii și oamenii de știință din mediu sunt doar câțiva dintre profesioniștii care trebuie să se familiarizeze cu diverșii compuși ai reacției de sinteză. Aceste tipuri de căsătorii au loc în toate sferele lumii naturale. Când metalele și oxigenul se unesc pentru a forma oxizi metalici diferiți, de exemplu, sau când sodiul și clorura se îmbină pentru a forma clorură de sodiu – sarea de masă din alimente. Ecuația: 2Na + Cl2 —> 2NaCl.
Nu toate ecuațiile compuse care arată doi sau mai mulți reactanți care produc un produs compus sunt o reacție de sinteză. O reacție de deplasare, de exemplu, are loc atunci când un compus este modificat de un element pentru a forma un nou compus cu totul. Cheia este să căutați dacă toți reactanții din prima jumătate a ecuației sunt într-adevăr substanțe simple și nu sunt deja considerați un compus – cum ar fi apa. Un aranjament de compuși și mai complicat este reacția de schimb, în timpul căreia doi sau mai mulți compuși schimbă elemente pentru a forma doi sau mai mulți compuși complet diferiți.