Водород реагирует с кислородом, образуя воду. Химики записывают это как 2H2 + O2 -> 2H2O. Это химическое уравнение, символическое представление реакции. Формулы слева — это реагенты. Формулы справа — это продукты. Стрелка означает, что что-то образуется или выходит. Коэффициенты уравновешивают уравнение, обеспечивая одинаковое количество атомов каждого элемента с обеих сторон. Вещество сохраняется.

Умение уравнивать уравнения — это основополагающий навык. Коэффициенты должны быть целыми числами и находиться в простейшем соотношении. Уравнение горения метана: CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O. С каждой стороны — один атом углерода, четыре атома водорода и четыре атома кислорода. Агрегаты вещества можно обозначать символами: (s) — твердое вещество, (l) — жидкость, (g) — газ, (aq) — водный раствор. Условия, такие как тепло или катализатор, можно записать над стрелкой.

Химические уравнения используются для расчета количества веществ. Стехиометрия использует коэффициенты для перевода молей реагентов в моли продуктов и наоборот. Зная, сколько одного вещества вступает в реакцию, можно рассчитать, сколько другого образуется. Это крайне важно в промышленности, где важны выход продукции и себестоимость.

Уравнения также можно записывать в виде ионных уравнений, показывающих только те частицы, которые фактически вступают в реакцию. В чистых ионных уравнениях не учитываются ионы-зрители, которые не изменяются в ходе реакции. Они дают более ясное представление о том, что происходит в растворе.