Definición: Balancear una ecuación química es igualar el número y clase de átomos, iones o moléculas reactantes con los productos, con la finalidad de cumplir la ley de conservación de la masa.
Para conseguir esta igualdad se utilizan los coeficientes estequiométricos, que son números grandes que se colocan delante de los símbolos o fórmulas para indicar la cantidad de elementos o compuestos que intervienen en la reacción química.
No deben confundirse con los subíndices que se colocan en los símbolos o fórmulas químicas, ya que estos indican el número de átomos que conforman la sustancia.
Si se modifican los coeficientes, cambian las cantidades de la sustancia, pero si se modifican los subíndices, se originan sustancias diferentes.
Para balancear una ecuación química, se debe considerar lo siguiente:
Conocer las sustancias reaccionantes y productos.
Los subíndices indican la cantidad del átomo indicado en la molécula.
Los coeficientes afectan a toda la sustancia que preceden.
El hidrógeno y el oxígeno se equilibran al final, porque generalmente forman agua (sustancia de relleno).
Esto no altera la ecuación, porque toda reacción se realiza en solución acuosa o produce sustancias que contienen agua de cristalización. Ej. :
2 H2SO4
Significa:
Hay dos moléculas de ácido sulfúrico ( o dos moles)
En cada molécula hay dos átomos de hidrógeno, un átomo de azufre y cuatro átomos de oxígeno.
Métodos para Balancear Ecuaciones
Tenemos diferentes métodos que se utilizan según convengan, de acuerdo al tipo de reacción, las cuales pueden ocurrir:
Sin cambio de estados de oxidación en ningún elemento reaccionante: Ensayo y Error o Tanteo. Mínimo Común Múltiplo. Coeficientes Indeterminados o Algebraico. Algunos elementos cambian su valencia: REDOX Ion Electrón o Semirreacción: En medio ácido y básico.
1. - Balance por Tanteo:
Se emplea para balancear ecuaciones sencillas. Se realiza al "cálculo" tratando de igualar ambos miembros.
Para ello utilizaremos el siguiente ejemplo para balancear:
N2 + H2 -- NH3
Identificamos las sustancias que intervienen en la reacción.
En este caso el nitrógeno y el hidrógeno para obtener amoniaco.
Se verifica si la ecuación está balanceada o no. En este caso notamos que ambos miembros no tienen la misma cantidad de átomos, por lo tanto no está balanceada.
Se balancea la ecuación colocando coeficientes delante de las fórmulas o símbolos que los necesitan. Empezar con los elementos metálicos o por el que se encuentra presente en menos sustancias: Primero balanceamos el nitrógeno:
N2 + H2 -- 2 NH3
El hidrógeno y oxígeno quedarán para el final. Seguidamente balanceamos el hidrógeno:
N2 + 3 H2 -- 2 NH3.
Si un coeficiente no es entero, entonces debe multiplicar todos por el mayor de los denominadores. En este caso no ocurre. Como es un tanteo, debe recordar que las reglas indicadas, son recomendaciones. Aún así, para cualquier ejercicio, empiece usted, por donde desee pero tomando como parámetro que el número de átomos de este elemento está definido en uno de los miembros.
Balancear:
Al(OH)3 + H2SO4 -- Al2(SO4)3 + H2O
Primero balanceamos el metal aluminio: 2 Al(OH)3 + H2SO4 -- Al2(SO4)3 + H2O
Luego seguimos con el azufre: 2 Al(OH)3 + 3 H2SO4 -- Al2(SO4)3 + H2O
Finalmente continuamos con el hidrógeno, el oxígeno resulta balanceado automáticamente:
2 Al(OH)3 + 3 H2SO4 -- Al2(SO4)3 + 6 H2O
EJERCICIOS
Balancear por Tanteo:
1. Fe + HCl -- FeCl3 + H2
2. H2SO4 + Ca3 (PO4 )2 -- CaSO4 + H3PO4
3. CO2 + H2O -- C6H12O6 + O6
4. C3H8 + O2 -- CO2 + H2O
5. CaCO3 -- CaO + CO2
