Pasos fáciles para equilibrar las ecuaciones químicas

Pasos fáciles para equilibrar las ecuaciones químicas

Una ecuación química es una descripción escrita de lo que ocurre en una reacción química. Los materiales de partida, llamados reactivos, se enumeran en el lado izquierdo de la ecuación. Luego viene una flecha que indica la dirección de la reacción. En el lado derecho de la reacción se enumeran las sustancias que se fabrican, llamadas productos.

Una ecuación química equilibrada le dice las cantidades de reactivos y productos necesarios para satisfacer la Ley de Conservación de la Masa. Básicamente, esto significa que hay los mismos números de cada tipo de átomos en el lado izquierdo de la ecuación que en el lado derecho de la misma. Parece que debería ser sencillo equilibrar las ecuaciones, pero es una habilidad que requiere práctica. Así que, aunque te sientas como un tonto, ¡no lo eres! Este es el proceso que sigues, paso a paso, para equilibrar las ecuaciones. Puedes aplicar estos mismos pasos para equilibrar cualquier ecuación química desequilibrada…

Escribir la ecuación química desequilibrada

El primer paso es escribir la ecuación química desequilibrada. Si tienes suerte, se te dará esto. Si se te dice que equilibres una ecuación química y sólo se te dan los nombres de los productos y reactivos, tendrás que buscarlos o aplicar reglas de denominación de compuestos para determinar sus fórmulas.

Practiquemos usando una reacción de la vida real, la oxidación del hierro en el aire. Para escribir la reacción, necesitas identificar los reactivos (hierro y oxígeno) y los productos (óxido). A continuación, escribe la ecuación química desequilibrada:

Fe + O2 → Fe2O3

Note que los reactivos siempre van en el lado izquierdo de la flecha. Un signo «más» los separa. A continuación, hay una flecha que indica la dirección de la reacción (los reactivos se convierten en productos). Los productos están siempre en el lado derecho de la flecha. El orden en que se escriben los reactivos y los productos no es importante.

Escriba el número de átomos

El siguiente paso para equilibrar la ecuación química es determinar cuántos átomos de cada elemento están presentes a cada lado de la flecha:

Fe + O2 → Fe2O3

Para ello, tenga en cuenta que un subíndice indica el número de átomos. Por ejemplo, el O2 tiene 2 átomos de oxígeno. Hay 2 átomos de hierro y 3 átomos de oxígeno en el Fe2O3. Hay 1 átomo en el Fe. Cuando no hay subíndice, significa que hay 1 átomo.

En el lado de los reactivos:

1 Fe

2 O

En el lado del producto:

2 Fe

3 O

¿Cómo sabes que la ecuación no está ya equilibrada? Porque el número de átomos de cada lado no es el mismo. La conservación de la masa establece que la masa no se crea ni se destruye en una reacción química, por lo que hay que añadir coeficientes delante de las fórmulas químicas para ajustar el número de átomos para que sean iguales en ambos lados.

Sume los coeficientes para equilibrar la masa en una ecuación química

Cuando se equilibran las ecuaciones, nunca se cambian los subíndices. Se añaden coeficientes. Los coeficientes son multiplicadores de números enteros. Si, por ejemplo, escribes 2 H2O, significa que tienes 2 veces el número de átomos en cada molécula de agua, que serían 4 átomos de hidrógeno y 2 átomos de oxígeno. Al igual que con los subíndices, no se escribe el coeficiente de «1», así que si no se ve un coeficiente, significa que hay una molécula.

Hay una estrategia que te ayudará a equilibrar las ecuaciones más rápidamente. Se llama balanceo por inspección. Básicamente, miras cuántos átomos tienes a cada lado de la ecuación y añades coeficientes a las moléculas para equilibrar el número de átomos.

  • Equilibrar los átomos presentes en una sola molécula de reactivo y producto primero.
  • Equilibra los átomos de oxígeno o hidrógeno al final.

En el ejemplo:

Fe + O2 → Fe2O3

El hierro está presente en un reactivo y un producto, así que primero equilibra sus átomos. Hay un átomo de hierro a la izquierda y dos a la derecha, así que se podría pensar que poner 2 Fe a la izquierda funcionaría. Mientras que eso equilibraría el hierro, ya sabes que tendrás que ajustar el oxígeno también, porque no está equilibrado. Por la inspección (es decir, mirándolo), sabes que tienes que descartar un coeficiente de 2 para algún número mayor.

3 Fe no funciona a la izquierda porque no puedes poner un coeficiente de Fe2O3 que lo equilibre.

4 Fe funciona, si luego añades un coeficiente de 2 delante de la molécula de óxido (óxido de hierro), lo que hace que sea 2 Fe2O3. Esto te da:

4 Fe + O2 → 2 Fe2O3

El hierro está equilibrado, con 4 átomos de hierro en cada lado de la ecuación. A continuación necesitas equilibrar el oxígeno.

El equilibrio entre los átomos de oxígeno e hidrógeno dura

Esta es la ecuación equilibrada para el hierro:

4 Fe + O2 → 2 Fe2O3

Al equilibrar las ecuaciones químicas, el último paso es añadir coeficientes a los átomos de oxígeno e hidrógeno. La razón es que suelen aparecer en múltiples reactivos y productos, por lo que si los abordas primero, normalmente estás haciendo un trabajo extra para ti mismo.

Ahora, mira la ecuación (usa la inspección) para ver qué coeficiente funcionará para equilibrar el oxígeno. Si pones un 2 de O2, eso te dará 4 átomos de oxígeno, pero tienes 6 átomos de oxígeno en el producto (coeficiente de 2 multiplicado por el subíndice de 3). Por lo tanto, 2 no funciona.

Si intentas 3 O2, entonces tienes 6 átomos de oxígeno en el lado del reactivo y también 6 átomos de oxígeno en el lado del producto. ¡Esto funciona! La ecuación química equilibrada es:

4 Fe + 3 O2 → 2 Fe2O3

Nota: Podrías haber escrito una ecuación equilibrada usando los múltiplos de los coeficientes. Por ejemplo, si duplicas todos los coeficientes, todavía tienes una ecuación equilibrada:

8 Fe + 6 O2 → 4 Fe2O3

Sin embargo, los químicos siempre escriben la ecuación más simple, así que comprueba tu trabajo para asegurarte de que no puedes reducir tus coeficientes.

Así es como se equilibra una simple ecuación química para la masa. También puedes necesitar equilibrar las ecuaciones tanto para la masa como para la carga. Además, puede que necesites indicar el estado (sólido, acuoso, gas) de los reactivos y productos.

Ecuaciones equilibradas con estados de la materia (más ejemplos)

Instrucciones paso a paso para equilibrar las ecuaciones de oxidación-reducción

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