Kemijske reakcije se događaju posvuda, na razne načine. Jedan od oblikovnijih tipova je reakcija sinteze, koja spaja dva ili mnogo više elemenata kako bi se stvorio drugačiji spoj. Jednostavne tvari nazivaju se reaktanti, a novi, složeniji spoj naziva se produkt. Voda je možda najlakši primjer za bolje razumijevanje reakcije sinteze: H2O je proizvod dva atoma vodika i jednog atoma kisika. Ispravno napisano, jednadžba vode je H2 + O —> H2O.
Reakcija sinteze je jedna od najlakših za vizualizaciju s najjednostavnijom jednadžbom za ravnotežu. Isto se može reći i za reakciju razgradnje, koja djeluje obrnuto kako bi pokazala što se događa sa složenim spojevima kada se razgrađuju na jednostavnije elemente. Dvije molekule vode, slijedeći gornji primjer, isparavaju u produkte jednog atoma kisika i jednog atoma vodika, ili 2H2O —> 2H2 + O2.
Zagrijavanje ili hlađenje je element mnogih reakcija sinteze, kao što je slučaj i s mnogim reakcijama razgradnje. Dodatak zagrijavanju ili hlađenju proizvoda u reakciji sisteze predstavljen je u jednadžbi trokutastim simbolom Delta iznad znaka prinosa ili strelice. Kada se i sinteza i reakcija razgradnje mogu ilustrirati u jednoj jednadžbi, onoj koja radi u oba smjera, često se prikazuje dvosmjernom strelicom prinosa, poput ove, “.”
Kemijski inženjeri, kemičari, biolozi i znanstvenici za okoliš samo su neki od profesionalaca koji se moraju upoznati s raznim spojevima reakcije sinteze. Ove vrste brakova se događaju u svim sferama svijeta prirode. Kada se metali i kisik spoje da tvore različite metalne okside, na primjer, ili kada se natrij i krorin spoje u natrijev klorid – kuhinjsku sol u vašoj hrani. Jednadžba: 2Na + Cl2 —> 2NaCl.
Nisu sve jednadžbe spojeva koje pokazuju dva ili više reaktanata koji daju spojni produkt reakcija sinteze. Reakcija pomicanja, na primjer, događa se kada spoj izmijeni element kako bi se stvorio novi spoj. Ključ je u potrazi za jesu li svi reaktanti u prvoj polovici jednadžbe doista jednostavne tvari i nisu već smatrane spojem – kao što je voda. Još kompliciraniji raspored spojeva je reakcija izmjene, tijekom koje dva ili više spojeva zamjenjuju elemente kako bi tvorili dva ili više potpuno različitih spojeva.