Balanceo de ecuaciones químicas inorgánicas

Se sabe que una ecuación se divide en dos partes: reactivos y productos. Cuando en ambas partes existe la misma cantidad y clase de átomos entonces la ecuación esta balanceada, es decir correc – ta o equilibrada; de tal modo que, balancear una ecuación es igualar la cantidad de átomos en los reactivos y productos.

Existen varios métodos para balancear ecuaciones, unos sencillos y otros complejos:

1. Método del tanteo. El más fácil y que se explicara en esta unidad.

2. Método redox (para reacciones de óxido-reducción).

3. Método algebraico.

4. etc.

Método del tanteo para balancear ecuaciones químicas

Es llamado también método de ensayo y error, de inspección, aproximaciones, etc. Consiste en comparar e igualar la cantidad de átomos de reactivos y productos de una ecuación desbalanceada, mediante el uso de coeficientes.

Balanceo de ecuaciones de Óxidos

Las ecuaciones de Óxidos básicos y ácidos se balan-

cean de la misma manera, y ambas sustancias resultan de combinar un no-metal o un metal

tal con el Oxígeno.

Ejemplo 1:

, esta es la ecuación incompleta del Óxido básico llamado Óxido de Sodio.

Recuérdese que todas las partes de una ecuación se pueden dividir en 2 grupos: símbolos y números. El ejemplo anterior tiene símbolos pero no números, y precisamente en esto consiste el balanceo, en agregarle números a la ecuación, los cuales pueden ser enteros y grandes (coeficientes) y enteros y pequeños (sub-índices). Ahora se explica el balanceo de Óxidos paso a paso.

Primero. Trabaje con los reactivos: coloque un sub-índice 2 a los elementos gaseosos. En la tabla periódica, el color del símbolo de los elementos metales es negro, azul para los líquidos

y rojo para los gases. Por lo tanto solo al Oxígeno se le coloca sub-índice 2.

Con el primer paso, la ecuación anterior queda así (compare)

Segundo. Trabaje con los productos: coloque la valencia de cada elemento químico en la parte superior derecha de su símbolo; intercambie tales valencias, colocándolas en la parte infe-

rior derecha de cada símbolo (a manera de sub-índice), y simplifique ambas valencias, si se pudiese.

Tercero. Realice un conteo de átomos, tanto en los reactivos como en los productos, para establecer en que parte de la ecuación existe la menor cantidad de átomos y en base a esto rea

lizar los ajustes o verdadero balanceo de la ecuación.

Obsérvese que en los reactivos hay un total de 3 átomos, e igual en el producto, aparentando que la ecuación esta balanceada, lo cual es falso. Para que la ecuación este balanceada, deberían de haber 2 átomos de Sodio en los reactivos tal como los hay en el producto, y dos átomos de Oxigeno en el producto tal como los hay en los reactivos. Por esto último, los tres números de la suma de los reactivos deben ser iguales a los tres números de la suma del producto; por lo tanto se continúa con el balanceo.

Cuarto. Coloque coeficientes, pudiendo ser solo en los reactivos o bien solo en los productos, y muchas veces en ambas partes. El coeficiente se coloca por delante de todo símbolo o bien

de toda formula; comience con un coeficiente de valor 2, pudiéndolo cambiar a un valor mayor si el anterior no resultase. En el ejemplo presente, se igualara primeramente la cantidad de átomos de Sodio de los reactivos pues aquí hay una menor cantidad de ellos, así:

Como puede observarse, ahora los tres números de la suma de átomos de los reactivos son iguales a los tres números de la suma de átomos del producto, lo que indica que tal ecuación ya está balanceada, la que se lee así: 4 moléculas de Sodio combinadas con 2 átomos de Oxígeno producen 2 moléculas de Óxido de Sodio. Hay que recordar que el coeficiente afecta a los sub-índices que están en una formula (Na2O) o de un símbolo químico (O2).

Ejemplo 2:

El cuarto paso no se hace en esta ecuación, pues los tres números de la suma de átomos de los reactivos son iguales a los tres números de la suma de átomos del producto, lo que indica que la ecuación ya está balanceada, la que se lee así: 1 átomo de Carbono más 2 átomos de Oxígeno producen 1 molécula de dióxido de Carbono.

Balanceo de ecuaciones de Hidróxidos

Estas sustancias provienen de combinar un Óxido básico con agua.

Ejemplo 1: se balanceara la ecuación del Hidróxido de Aluminio.

Primero. Construya la ecuación incompleta del Hidróxido de Aluminio: de primero se coloca el Óxido básico, luego una molécula de agua y por último el producto o Hidróxido.

Algunas ecuaciones estarán balanceadas hasta este paso; sin embargo, la mayoría de ellas necesitaran del próximo paso para quedar completamente equilibradas.

Observando la ecuación anterior, se concluye que la misma aún no está balanceada en este cuarto paso, dado que los 4 valores de la suma de átomos de los reactivos no son iguales a los del producto.

Quinto. Coloque coeficientes: pudiendo ser solo en los reactivos o bien solo en los productos, o en ambas partes.

Como puede observarse, ahora los cuatro números de la suma de átomos de los reactivos son iguales a los cuatro números de la suma de átomos del producto, lo que indica que esta ecuación ya está balanceada, la que se lee así: 1 molécula de Óxido de Aluminio combinada con 3 moléculas de agua producen 2 moléculas de Hidróxido de Aluminio.

Ejemplo 2:

El quinto paso no se hace en esta ecuación, pues los cuatro números de la suma de átomos de los reactivos son iguales a los cuatro números de la suma de átomos del producto, lo que indica que la ecuación ya está balanceada, la que se lee así: 1 molécula de Óxido de Calcio combinada con 1 molécula de agua producen 1 molécula de Hidróxido de Calcio.

Balanceo de ecuaciones de Ácidos

Estas sustancias se clasifican en 2 grupos, cuyo balanceo se explica a continuación por separado.

a. Hidrácidos. Existen cinco sustancias de este tipo, que resultan de combinar el Hidrógeno con los siguientes no-metales: Flúor, Cloro, Bromo, Iodo y Azufre.

Ejemplo 1: se balanceara la ecuación del Ácido Fluorhídrico.

Observe que la cantidad de átomos de Hidrogeno y Flúor es igual en reactivos y productos.

Ejemplo 2: se balanceara la ecuación del Ácido Sulfhídrico (Hidrogeno y Azufre).

El cuarto paso no se realiza en este ejemplo, pues la cantidad de átomos de Hidrogeno y Azufre ya es igual en reactivos y producto, es decir, la ecuación ya está balanceada.

b. Oxácidos. Estas sustancias resultan de combinar un Óxido ácido con agua.

Ejemplo 1: se balanceara la ecuación del Oxácido denominado Ácido Nítrico.

Como los cuatro números de la suma de átomos de los reactivos no son iguales a los cuatro números de la suma de átomos del producto, entonces la ecuación no está balanceada, por lo que se continúa con el último paso.

Como puede observarse, ahora los cuatro números de la suma de átomos de los reactivos son iguales a los cuatro números de la suma de átomos del producto, lo que indica que esta

ecuación ya está balanceada, la que se lee así: 1 molécula de pentóxido de dinitrógeno combinada con 1 molécula de agua producen 2 moléculas de Ácido Nítrico.

Ejemplo 2: se balanceara la ecuación del Oxácido denominado Ácido Carbónico.

Primero. Construya la ecuación incompleta del Oxácido: de primero se coloca el Óxido ácido, luego una molécula de agua y por último se pone el producto u Oxácido.

Segundo. Coloque las valencias solo a los elementos del Óxido: intercámbielas (quedan coMO sub-índices) y simplifíquelas cuando sea posible; el Oxígeno actúa con valencia -2 y el

Carbono con valencia +4 (este elemento solo puede formar un Oxácido)

Tercero. Sume los átomos de cada elemento de los reactivo, y coloque esos valores en los mismos elementos del producto, como sub-índices. Estos se simplifican, si se pudiese.

Cuarto. Realice un conteo de átomos, para establecer si se continúa con el balanceo. Esto se puede realizar mentalmente, es decir, no hay necesidad de hacerlo por escrito.

Observando la ecuación anterior, se concluye que la misma ya está balanceada en este cuarto paso, dado que los 4 valores de la suma de átomos de los reactivos son iguales a los del producto, lo cual se lee así: 1 molécula de dióxido de carbono combinada con 1 molécula de agua producen 1 molécula de Ácido Carbónico. Algunas ecuaciones, como la presente, estarán balanceadas hasta este paso; sin embargo, la mayoría necesitaran del próximo paso (colocar coeficientes) para quedar completamente equilibradas.

BIBLIOGRAFIA

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México, 1989

Autor:

Jorge A. Marconi

La Ceiba, Honduras, C.A.

Mayo del 2013