Los coeficientes de una ecuación química
Aunque en una reacción química se rompan compuestos químicos y se formen 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 una ecuación significa
Una vez que entiendas cómo equilibrar una ecuación en términos de masa, estarás listo para aprender a equilibrar una ecuación tanto en términos de masa como de carga. Las reacciones de reducción/oxidación o redox y las reacciones ácido-base a menudo implican especies cargadas. Equilibrar para la carga significa que tienes la misma carga neta en el lado del reactante y del producto de la ecuación. Esto no siempre es cero.
Este es un ejemplo de cómo equilibrar la reacción entre el permanganato de potasio y el ion yoduro en ácido sulfúrico acuoso para formar yoduro de potasio y sulfato de manganeso (II). Esta es una típica reacción ácida.
Para equilibrar una ecuación química, puede ser necesario ajustar el
¿Qué le ocurre a la materia cuando sufre cambios químicos? La ley de conservación de la masa dice que “los átomos no se crean ni se destruyen durante ninguna reacción química”. Por tanto, después de una reacción está presente el mismo conjunto de átomos que antes de la misma. Los cambios que se producen durante una reacción sólo implican la reordenación de los átomos. En esta sección hablaremos de la estequiometría (la “medida de los elementos”).
Como se muestra en la Figura \N(\PageIndex{1}), al aplicar una pequeña cantidad de calor a un montón de polvo de dicromato de amonio de color naranja, se produce una vigorosa reacción conocida como el volcán de dicromato de amonio. Se produce calor, luz y gas mientras se forma un gran montón de óxido de cromo (III) verde y esponjoso. Esta reacción se describe con una ecuación química, una expresión que da las identidades y cantidades de las sustancias en una reacción química.
Figura \N(\NIndiceDePágina{1}): Un volcán de dicromato de amonio: Cambio durante una reacción química. El material de partida es dicromato de amonio sólido. Una reacción química lo transforma en óxido de cromo (III) sólido, representado mostrando una parte de su estructura encadenada, gas nitrógeno y vapor de agua (además, se libera energía en forma de calor y luz). Durante la reacción, la distribución de los átomos cambia, pero el número de átomos de cada elemento no cambia. Como el número de cada tipo de átomo es el mismo en los reactivos y en los productos, la ecuación química está equilibrada. (CC BY-SA 3.0; Mikk Mihkel Vaabel vía Wikipedia). Vea el vídeo aquí: www.youtube.com/watch?v=CW4hN0dYnkM
Hoja de cálculo de ecuaciones de equilibrio con fracciones
La única solución matemática de tu ecuación tiene todos los coeficientes a cero, que es una solución trivial para toda ecuación química. Por ejemplo, C → N2 no tiene solución porque la única solución es 0C → 0N2.
Existen múltiples soluciones para tu ecuación que no son simplemente múltiplos de otra. Tu ecuación puede considerarse como dos o más ecuaciones independientes sumadas. Por ejemplo, H + O → H2 + O2 no tiene una solución única porque dos soluciones son 2H + 4O → H2 + 2O2 y 6H + 2O → 3H2 + O2, que no son múltiplos entre sí. Además, la ecuación se puede separar como H → H2 y O → O2, cada una de las cuales sí tiene una solución única.
Tu ecuación utilizó números demasiado grandes, o un término tiene un elemento que aparece demasiadas veces, o el cálculo interno utilizó números demasiado grandes. No espero que este error se produzca en las fórmulas químicas del mundo real, sólo en las deliberadamente inventadas. No hay una solución; el código tendría que ser reescrito para usar bigints.
Nota: Para simplificar la implementación, si la ecuación se equilibra con éxito pero uno o más términos tienen un coeficiente negativo, el programa no considera este resultado como una condición de error. En este caso, cada término que tiene un coeficiente negativo debe ser puesto en el otro lado de la ecuación, y su nuevo coeficiente debe ser el valor absoluto del coeficiente negativo.