Balancear una ecuación es
buscar que el número de átomos en el primer miembro con los del segundo se
obtenga una igualdad por lo que es importante el uso de coeficientes.
BALANCEO DE ECUACIONES
QUIMICAS POR EL METODO DE TANTEO
Para el balanceo de ecuaciones por el método de tanteo es importante conocer la Ley de la conservación de la masa que se enuncia del siguiente modo:
En una reacción química, la suma de las masa de las sustancias reaccionantes es igual a la suma de las masas de los productos de la reacción.
Para igualar ecuaciones por este método han de compararse uno a uno los distintos elementos que figuran en la reacción.
Para el balanceo de ecuaciones por el método de tanteo es importante conocer la Ley de la conservación de la masa que se enuncia del siguiente modo:
En una reacción química, la suma de las masa de las sustancias reaccionantes es igual a la suma de las masas de los productos de la reacción.
Para igualar ecuaciones por este método han de compararse uno a uno los distintos elementos que figuran en la reacción.
Se utiliza principalmente para buscar el equilibrio (la misma cantidad de átomos)
de una reacción química de una manera rápida, en ecuaciones sencillas y
completas, de tal forma que dicho procedimiento no retrase el proceso principal
por el cual se requiera dicho balanceo. Para aplicar este método se siguen los
siguientes pasos:
Seleccionar un
compuesto que contenga el átomo de un elemento que se repita.
En la mayoría de las
sustancias que intervienen.
Asignar a la fórmula
del compuesto seleccionado un coeficiente tal que logre
Igualar el número de
átomos del elemento en reactantes y productos.
Dicho coeficiente
debe ser el menor posible y afecta a todos los elementos incluso
A los índices.
Repetir el
procedimiento anterior con los átomos de los elementos hasta que la
Ecuación esté
balanceada.
Durante el balanceo
se pueden ensayar varios coeficientes, pero los subíndices de
las fórmulas no pueden ser
alterados.
Ejemplos:
1.-CaF2
+ H2SO4 ® CaSO4 + HF
Para
poder balancear la ecuación se tiene que buscar un coeficiente para que en los
productos existan los mismos elementos que en los reactivos; en este caso para
tener la mismo del lado izquierdo se tiene que poner el numero 2 ,de esta forma
habrá 2 hidrógenos y 2 flúores
En
términos generales:
-El
número de F y de H esta desbalanceado, por lo que se asignará (al azar) un
coeficiente en la especie del flúor de la derecha.
CaF2 + H2SO4 ® CaSO4 + 2 HF
2.-K + H2O ® KOH + H2
Al
igual que en los productos el numero de los elementos reactivos tiene que ser
lo mismo; por lo cual el total de hidrógenos de la derecha son 4 también debe
de haber 4 en la izquierda en esto se tiene que poner a la derecha el numero 2,
pero al colocarlo se desbalancearía el oxigeno, entonces de igual forma el oxígenos
de la derecha se colocara el 2 como coeficiente ,pero lo que sucedería también
es que el potasio no estaría completo es decir que el de la derecha tendrá 2 y
el de la izquierda 1, por lo cual al de la izquierda se le agregaría el
coeficiente 2 para tener totalmente balanceada la ecuación y así poder cumplir
la ley de la conservación de la materia.
En
términos generales:
-El
número de H esta desbalanceado, por lo que se asignará (al azar) un coeficiente
en la especie del hidrógeno de la izquierda.
-Quedarían
4 H en reactivos y 3 en productos, además la cantidad de oxígenos quedó
desbalanceada, por lo que ahora se ajustará el hidrógeno y el oxígeno.
-El
número de K es de 1 en reactivos y 2 en productos, por lo que el balanceo se
termina ajustando el número de potasios.
2 K +
2 H2O ® 2 KOH + H2
3.- Fe +
HCl ® FeCl3
+ H2
Observar
que elementos son los que están incompletos, es decir que falten elementos de
ambos lados.
En
este caso el Cl de la derecha esta desbalanceado al igual que el H, entonces tendremos que poner un coeficiente en
el HCl para tener los mismos Cl de la derecha, en este caso se pondría el No.6,
pero de esta forma alteraría al H y al Cl puesto que no existe un múltiplo más
cercano al número 3(6HCl) ,así que el H de la derecha se le colocara el No.3
como coeficiente haciendo que este bien(3H2), pero el Cl de la
derecha también es afectado por lo cual se le colocara al FeCl3 un
coeficiente 2, con esto será igualado(2FeCl3). Pero al colocar el 2
en el FeCl3 se desbalanceara
en el Fe, por lo cual al Fe de la izquierda se le colocara el numero 2 haciendo que por fin la ecuación este
balanceada correctamente (2Fe).
4.- CO2 + H2O
® C6 H12O6
+ O2
Para poder balancear correctamente por el método del tanteo se
tiene que utilizar solamente coeficientes y no subíndices. Todo esto al azar.
Se tiene que observar que elementos están desbalanceados, en
este caso son: C, O, y el H
Primero balancearemos el H, por lo cual vemos que el de la
derecha son 12 y el de la izquierda 2, pondremos 6 en el compuesto de la
izquierda como coeficiente (6H2O) con esto tenemos balanceado el H,
también tendríamos que balancear el C por que el de la derecha son 6 y el de la
izquierda solamente 1, por eso se tendrá que colocar el coeficiente 6 al C del
lado izquierdo para así poderlo tener balanceado (6CO2). Pero otro
problema sucede y es que el total de oxígenos de la izquierda es 18, por lo
tanto al O que se encuentra solo del lado derecho se tendrá que colocar el
numero 6 para poder tener la igualdad de O en ambos lados y así tener
absolutamente balanceada toda la ecuación.
.Finalmente:
“FINALMENTE
TENEMOS QUE EL METODO DE TANTEO SE BASA EN NUMEROS ELEGIDOS AL AZAR Y QUE SON
PUESTOS SOLAMENTE COMO CEFICIENTE Y NO COMO SUBINDICES”
Método de Balanceo
Algebraico
Este
método es un proceso matemático que consistente en asignar literales a cada una
de las especies, crear ecuaciones en función de los átomos y al resolver las
ecuaciones, determinar el valor de los coeficientes.
Este método está basado en la aplicación del
álgebra. Para balancear ecuaciones se deben considerar los siguientes puntos
1) A cada formula de la ecuación se le asigna
una literal y a la flecha de reacción el signo de igual. Ejemplo:
A B C
2) Para cada elemento químico de la ecuación, se
plantea una ecuación algebraica
Para el Fierro A = 2C
Para el Oxigeno 2B = 3C
3) Este método permite asignarle un valor (el
que uno desee) a la letra que aparece en la mayoría de las ecuaciones
algebraicas, en este caso la C
Por lo tanto si C = 2
Si resolvemos la primera ecuación algebraica,
tendremos:
2B = 3C
2B = 3(2)
B = 6/2
B = 3
Los resultados obtenidos por este método
algebraico son
A = 4
B = 3
C = 2
Estos valores los escribimos como coeficientes
en las formulas que les corresponden a cada literal de la ecuación química,
quedando balanceada la ecuación
Otros ejemplos:
A
B C D E
Darle
letras a los reactivos y productos con las letras A, B, C, D, E, F
respectivamente
Para cada elemento una ecuación
Ca: A=D
Si: A=C
O: 3A=E
H: B=2C+2E
F: B=6C+2D
Entonces daremos valores a alguna letra, en este caso
tomaremos a D, siguiendo los pasos:
D=1
Daremos a D el valor de 1
Solucionar las ecuaciones
Finalmente tenemos que: A=1, B=8, C=1, D=1, E=3
Tomando los valores de las letras correspondientes
tenemos que:
A B C D E
A B C D
Darle
letras a los reactivos y productos con las letras A, B, C, D respectivamente
Para cada elemento una ecuación
C: A=6C
O: 2A+B=6C+2D
H: 2B=12C
Entonces daremos valores a alguna letra, en este caso
tomaremos a C, siguiendo los pasos:
C=1
Daremos a C el valor de 1
Solucionar las ecuaciones:
Finalmente tenemos que: A=6, B=6, C=1, D=6
Tomando los valores de las letras correspondientes
tenemos que:
“Esto
es con cualquier ecuación química que este desbalanceada, en especial se
utiliza este método para balancear ecuaciones largas”
Método del Estado de Oxidación o REDOX
Se denomina reacción de reducción-oxidación, de óxido-reducción o, simplemente, reacción redox, a toda reacción
química en la que uno o más electrones se transfieren entre los reactivos, provocando un cambio en sus estados
de oxidación.[]
Para que exista una reacción de
reducción-oxidación, en el sistema debe haber un elemento que ceda electrones, y otro que los acepte:
El agente reductor es aquel elemento
químico que suministra electrones de su estructura química al medio, aumentando
su estado de oxidación, es decir, siendo oxidado.
El agente oxidante es el elemento químico
que tiende a captar esos electrones, quedando con un estado de oxidación inferior al que tenía, es decir, siendo reducido.[]
Cuando un elemento químico reductor cede
electrones al medio, se convierte en un elemento oxidado, y la relación que
guarda con su precursor queda establecida mediante lo que se llama un «par
redox». Análogamente, se dice que, cuando un elemento químico capta electrones
del medio, este se convierte en un elemento reducido, e igualmente forma un par
redox con su precursor oxidado.
En una reacción si un elemento se
oxida, también debe existir un elemento que se reduce. Recordar que una
reacción de oxido reducción no es otra cosa que una perdida y ganancia de
electrones, es decir, desprendimiento o absorción de energía (presencia de luz,
calor, electricidad, etc.)
Para balancear una reacción por este
método, se deben considerar los siguientes pasos:
1) Determinar los números de
oxidación de los diferentes compuestos que existen en la ecuación.
Para determinar los números de
oxidación de una sustancia, se tendrá en cuenta lo siguiente:
-En una formula siempre existen en
la misma cantidad los números de oxidación positivos y negativos.
-El Hidrogeno casi siempre trabaja
con +1, a excepción los hidruros de los hidruros donde trabaja con −1.
-El Oxigeno casi siempre trabaja con
−2.
-Todo elemento que se encuentre
solo, no unido a otro, tiene numero de oxidación 0.
2) Una vez determinados los números
de oxidación, se analiza elemento por elemento, comparando el primer miembro de
la ecuación con el segundo, para ver que elemento químico cambia sus números de
oxidación.
3) se comparan los números de los
elementos que variaron, en la escala de Oxido-reducción.
4) Si el elemento que se oxida o se
reduce tiene numero de oxidación 0, se multiplican los números oxidados o
reducidos por el subíndice del elemento que tenga numero de oxidación 0.
5) Los números que resultaron se
cruzan, es decir el numero del elemento que se oxido se pone al que se reduce y
viceversa
Los números obtenidos finalmente se
ponen como coeficientes en el miembro de la ecuación que tenga más términos y
de ahí se continua balanceando la ecuación por el método de tanteo.
Ejemplo:
Poner el número de oxidación
de cada elemento:
El numero de oxidación
de ciertos elementos se puede sacar con una sencilla formula puesto que ya
sabemos el numero de oxidación del O.
Para el N de los reactantes:
(X)
X+3=0
X= -3
Para el S de los
reactantes: (Y)
2+Y-8=0
Y=+8-2
Y=6
Para el N de los
productos: (X)
1+X-6=0
X=+6-1
X=5
Posteriormente
tomaremos que elementos se oxidan y reducen, en este caso son el N y el S.
Posteriormente
reducir los términos 8 y 6, entonces tendremos y estos mismos serán los
coeficientes que multipliquen la otra sencilla ocasión, es decir producto
cruzado.
Por ejemplo:
=
=
Después ubicar los
coeficientes en la ecuación química
Balancear totalmente
la ecuación con el método de tanteo en este caso el único elemento
desbalanceado seria el O.
