Una ecuación química es una forma de explicar una reacción química usando símbolos y ecuaciones para los químicos involucrados en el proceso. Una ecuación química balanceada tiene un número igual de elementos diferentes en los reactivos y productos, mientras que una ecuación química no balanceada tiene un número desigual de uno o más elementos en los reactivos y productos. Las ecuaciones químicas no balanceadas no son posibles. La razón para balancear ecuaciones químicas, así como el método para balancear ecuaciones químicas, se analizan más adelante.
¿Cuál es la necesidad de equilibrar una reacción química?
De acuerdo con la ley de conservación de la masa, la materia puede convertirse de una forma a otra, las mezclas pueden separarse o crearse y las sustancias puras pueden desintegrarse, pero la cantidad total de masa permanece constante. Esta ley crucial también se puede establecer en otras palabras que, dentro de las limitaciones cuantificables, la masa total del universo es constante, cada vez que la materia experimenta un cambio, la masa total de los productos del cambio es la misma que la masa total de los reactivos. . La masa de los productos en una reacción debe coincidir con la masa de los reactivos, de acuerdo con la ley de conservación de la masa, por lo que las ecuaciones deben estar balanceadas para cumplir con esta ley.
Dado que la ley de conservación de la masa establece que la materia no puede crearse ni destruirse, una ecuación química siempre debe estar balanceada. Esto significa que la masa total de reactivos debe ser igual a la masa de productos formados, es decir, el número total de átomos de cada elemento debe ser igual en ambos lados de la ecuación. Por tanto, para satisfacer la ley de conservación de la masa, las reacciones químicas deben estar equilibradas.
Equilibrio de ecuaciones químicas
Equilibrar la ecuación química es el proceso de igualar el número de diferentes tipos de átomos en ambos lados de una ecuación. El método hit-or-trial se utiliza para equilibrar las ecuaciones simples. Usemos un ejemplo para demostrar cómo balancear ecuaciones usando el método de acertar y probar.
- El agua se forma cuando el hidrógeno reacciona con el oxígeno. Esta reacción se puede expresar como,
H 2 + O 2 → H 2 O
- H 2 y O 2 son reactivos en esta reacción, mientras que H 2 O es el producto. Contemos cuántos átomos de hidrógeno y oxígeno hay en los reactivos y productos.
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en reactivos |
en productos |
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No. de átomos de H |
2 |
2 |
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No. de átomos de O |
2 |
1 |
- En ambos lados, el número de átomos de hidrógeno es el mismo. Sin embargo, el número de átomos de oxígeno en ambos lados no es igual. En el lado izquierdo, hay dos átomos de oxígeno, pero solo uno en el lado derecho. Multiplique H 2 O por 2 para obtener 2 átomos de oxígeno en el lado derecho, y así queda la reacción.
H 2 + O 2 → 2H 2 O
- El número total de átomos en ambos lados es ahora,
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en reactivos |
en productos |
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No. de átomos de H |
2 |
4 |
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No. de átomos de O |
2 |
2 |
- A pesar de que la cantidad de átomos de oxígeno en ambos lados se ha igualado, la cantidad de átomos de hidrógeno ahora se ha vuelto desigual. En el lado izquierdo hay dos átomos de hidrógeno, mientras que en el lado derecho hay cuatro átomos de hidrógeno. Multiplique H 2 por 2 para obtener 4 átomos de hidrógeno en el lado izquierdo, y la reacción se vuelve.
2H 2 + O 2 → 2H 2 O
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en reactivos |
en productos |
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No. de átomos de H |
4 |
4 |
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No. de átomos de O |
2 |
2 |
Esta ecuación química está balanceada porque contiene el mismo número de átomos de hidrógeno y oxígeno en ambos lados.
Puntos a tener en cuenta para el balance de ecuaciones químicas
Las siguientes consideraciones deben hacerse al balancear una ecuación química.
- La ley de conservación de la masa gobierna todas las ecuaciones químicas, afirmando que la materia no puede generarse ni destruirse. Como resultado, cada elemento debe tener el mismo número de átomos en ambos lados de una ecuación química.
- Para equilibrar el número de átomos de un elemento en ambos lados de una ecuación química, utilice coeficientes de productos y reactivos.
- Una ecuación química está balanceada cuando hay un número igual de átomos del mismo elemento en ambos lados.
Considere otro ejemplo de equilibrar una ecuación química mientras considera estos puntos.
El cloruro de sodio se forma cuando el sodio se combina con el cloro.
Na + Cl 2 → NaCl
- Los reactivos en esta reacción son Na y Cl 2 , mientras que el producto es NaCl. Contemos cuántos átomos de nitrógeno y cloro hay en los reactivos y productos.
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en reactivos |
en productos |
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No. de átomos de Na |
1 |
1 |
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No. de átomos de Cl |
2 |
1 |
- El subíndice 2 junto al cloro indica que hay dos átomos de cloro en el lado del reactivo. Sin embargo, debido a que la proporción de Na a Cl es de uno a uno, solo hay un átomo de Cl en el lado del producto. Como resultado, se debe agregar un coeficiente al NaCl en el lado del producto para equilibrar la reacción.
- Nunca intente equilibrar una reacción modificando los subíndices de una molécula. Los subíndices indican una molécula específica; alterar los subíndices definiría una nueva molécula y no el producto deseado.
- Agregue un 2 delante del NaCl para equilibrar la reacción.
Na + Cl2 → 2NaCl
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en reactivos |
en productos |
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No. de átomos de Na |
1 |
2 |
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No. de átomos de Cl |
2 |
2 |
- En cada lado del proceso, ahora hay dos átomos de cloro. En el lado del reactivo, ahora hay un átomo de sodio y dos átomos de sodio en el lado del producto. Como resultado, en el lado del reactivo, multiplique el átomo de sodio por 2.
2Na + Cl2 → 2NaCl
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en reactivos |
en productos |
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No. de átomos de Na |
2 |
2 |
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No. de átomos de Cl |
2 |
2 |
En cada lado, ahora están presentes dos átomos de sodio y dos átomos de cloro. Como resultado, la reacción está en equilibrio.
Ejemplos de preguntas
Pregunta 1: La reacción dada entre el hidrógeno y el oxígeno para formar agua está balanceada aquí, pero ¿es esta una ecuación correcta?
H 2 + O → H 2 O
Responder:
Dado que el oxígeno se encuentra en forma de moléculas de O 2 en lugar de átomos, esta ecuación es incorrecta. Para equilibrar una ecuación, todos los elementos tienen ecuaciones definidas que no se pueden cambiar.
Pregunta 2: ¿La ecuación dada está balanceada o no?
H 2 + Cl 2 → 2HCl
Responder:
En la ecuación dada, H y Cl son el reactivo y HCl es el producto. Hay 2 átomos de hidrógeno en el reactivo y 2 átomos de hidrógeno en el producto. De manera similar, hay 2 átomos de cloro en el reactivo y 2 átomos de cloro en el producto. Esta ecuación química contiene un número igual de átomos de hidrógeno y cloro en ambos lados, por lo que es una ecuación balanceada.
Pregunta 3: Balancea la ecuación dada.
NH 3 → N 2 + H 2
Responder:
Hay un átomo de nitrógeno en el reactivo y 2 átomos de nitrógeno en el producto. Además, hay tres átomos de hidrógeno en el reactivo y dos átomos de hidrógeno en el producto. Para que el número de átomos de nitrógeno sea igual en ambos lados, multiplique el reactivo NH 3 por 2, para que la reacción sea.
2NH 3 → N 2 + H 2
Ahora el número de átomos de nitrógeno está equilibrado. Pero hay 6 átomos de hidrógeno en el reactivo y dos átomos de hidrógeno en el producto. Para hacer que el número de átomos de hidrógeno sea igual en ambos lados, multiplique H 2 en el producto por 3, para que la reacción sea.
2NH 3 → N 2 + 3H 2
Esta ecuación química está balanceada porque contiene el mismo número de átomos de nitrógeno e hidrógeno en ambos lados.
Pregunta 4: ¿Qué regla exige que las ecuaciones químicas estén balanceadas?
Responder:
Para satisfacer la ley de conservación de la masa, las ecuaciones químicas están balanceadas.
Pregunta 5: ¿Qué distingue una reacción química equilibrada de una desequilibrada?
Responder:
Los reactivos y productos en una ecuación química balanceada tienen el mismo número de elementos diferentes, mientras que los reactivos y productos en una ecuación química no balanceada tienen un número desigual de uno o más elementos.