Ejercitar las reacciones químicas
Aunque en una reacción química se rompen compuestos químicos y se forman otros nuevos, los átomos de los reactivos no desaparecen ni aparecen nuevos átomos para formar los productos. En las reacciones químicas, los átomos nunca se crean ni se destruyen. Los mismos átomos que estaban presentes en los reactivos están presentes en los productos, simplemente se reorganizan en disposiciones diferentes. En una ecuación química completa, los dos lados de la ecuación deben estar presentes en el lado del reactante y en el del producto.
Hay dos tipos de números que aparecen en las ecuaciones químicas. Hay subíndices, que forman parte de las fórmulas químicas de los reactantes y los productos; y hay coeficientes que se colocan delante de las fórmulas para indicar cuántas moléculas de esa sustancia se utilizan o se producen.
Figura \ (\PageIndex{1}): Ecuaciones de equilibrio. No se pueden cambiar los subíndices de una fórmula química para equilibrar una ecuación química; sólo se pueden cambiar los coeficientes. Al cambiar los subíndices, se modifican las proporciones de los átomos en la molécula y las propiedades químicas resultantes. Por ejemplo, el agua (H2O) y el peróxido de hidrógeno (H2O2) son sustancias químicamente distintas. El H2O2 se descompone en H2O y O2 gaseoso cuando entra en contacto con el metal platino, mientras que entre el agua y el platino no se produce tal reacción.
Equilibrar las ecuaciones químicas
Para que una reacción química sea correcta, tiene que cumplir algo llamado Ley de Conservación de la Masa, que establece que la masa no puede crearse ni destruirse durante una reacción química. Esto significa que cada lado de la ecuación química debe tener la misma cantidad de masa, porque la cantidad de masa no puede cambiarse.
A continuación, hay que determinar cuántos átomos de cada elemento están presentes en cada lado de la ecuación. Puedes hacerlo mirando los subíndices o los coeficientes. Si no hay subíndice o coeficiente, entonces sólo tienes un átomo de algo.
Un coeficiente es un multiplicador de números enteros. Para equilibrar una ecuación química, se suman estos multiplicadores de números enteros (coeficientes) para asegurarse de que hay el mismo número de átomos en cada lado de la flecha.
Hay que recordar algo importante sobre los coeficientes: se aplican a cada parte de un producto. Por ejemplo, tomemos la ecuación química del agua H2O. Si añades un coeficiente para que sea 2H2O, el coeficiente se multiplica por todos los elementos presentes. Así, 2H2O significa que tienes cuatro átomos de hidrógeno y dos de oxígeno. No se multiplica sólo por el primer elemento presente.
Calculadora de equilibrio de ecuaciones químicas
Una ecuación química es una descripción escrita de lo que ocurre en una reacción química. Los materiales de partida, llamados reactivos, aparecen en el lado izquierdo de la ecuación. A continuación viene una flecha que indica la dirección de la reacción. En el lado derecho de la reacción se enumeran las sustancias que se obtienen, llamadas productos.
Una ecuación química equilibrada indica las cantidades de reactivos y productos necesarias para satisfacer la ley de conservación de la masa. Básicamente, esto significa que hay el mismo número de cada tipo de átomos en el lado izquierdo de la ecuación que en el derecho. 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 debes seguir, paso a paso, para equilibrar ecuaciones. Puedes aplicar estos mismos pasos para equilibrar cualquier ecuación química desequilibrada…
El primer paso es escribir la ecuación química desequilibrada. Si tienes suerte, te la darán. Si te dicen que equilibres una ecuación química y sólo te dan los nombres de los productos y reactivos, tendrás que buscarlos o aplicar las reglas de denominación de los compuestos para determinar sus fórmulas.
Práctica de la reacción
El capítulo anterior introdujo el uso de símbolos de elementos para representar átomos individuales. Cuando los átomos ganan o pierden electrones para dar lugar a iones, o se combinan con otros átomos para formar moléculas, sus símbolos se modifican o combinan para generar fórmulas químicas que representen adecuadamente estas especies. La ampliación de esta simbología para representar tanto las identidades como las cantidades relativas de las sustancias que sufren un cambio químico (o físico) implica escribir y equilibrar una ecuación química. Consideremos como ejemplo la reacción entre una molécula de metano (CH4) y dos moléculas de oxígeno diatómico (O2) para producir una molécula de dióxido de carbono (CO2) y dos moléculas de agua (H2O). La ecuación química que representa este proceso aparece en la mitad superior de la figura 1, con modelos moleculares que llenan el espacio en la mitad inferior de la figura.
Es una práctica común utilizar los coeficientes más pequeños posibles en números enteros en una ecuación química, como se hace en este ejemplo. Sin embargo, hay que tener en cuenta que estos coeficientes representan los números relativos de reactivos y productos y, por tanto, pueden interpretarse correctamente como relaciones. El metano y el oxígeno reaccionan para dar lugar a dióxido de carbono y agua en una proporción 1:2:1:2. Esta relación se cumple si los números de estas moléculas son, respectivamente, 1-2-1-2, o 2-4-2-4, o 3-6-3-6, y así sucesivamente (Figura 2). Asimismo, estos coeficientes pueden interpretarse con respecto a cualquier unidad de cantidad (número), por lo que esta ecuación puede leerse correctamente de muchas maneras, entre ellas: