Ajuste de Ecuaciones Químicas
La estequiometría nos permite calcular la cantidad exacta de reactivos que son precisos para obtener una determinada cantidad de producto en una reacción química. Al realizar una reacción química es difícil obtener en el producto la misma cantidad presente en los reactivos, o sea, el rendimiento teórico es mayor que el rendimiento real.
Luego que aprendemos a escribir una ecuación química, no podemos dejar de verificar siempre si el número de átomos de cada elemento es el mismo en ambos lados de la ecuación, o sea, si ella está balanceada.
Para realizar el balanceo, tenemos que colocar un número denominado coeficiente estequiométrico antes de los símbolos. Cuando el coeficiente de una educación fuera igual a 1, no es preciso escribirlo.
Vea los ejemplos:
H2O —- significa ——- > 2 átomos de hidrógeno
1 átomo de oxígeno
Si tenemos dos veces H2O, tendremos entonces un total de 4 átomos de hidrógeno y 2 átomos de oxígeno.
2 H2O —- significa ——- > (2×2) 4 átomos de hidrógeno
(2×1) 2 átomo de oxígeno
IMPORTANTE
Recordemos que para ajustar una ecuación química usamos únicamente los coeficientes. En ningún caso cambiamos los subíndices de las fórmulas. Si hacemos eso, vamos a alterar la identidad de la sustancia.
Veamos un ejemplo:
H2+ O2 ——- > H2O2
Más allá que la ecuación esté balanceada, ella no representa la reacción química de la formación del agua. Al cambiar el subíndice del oxígeno del agua por dos, cambiamos también el compuesto, obteniendo así la fórmula del agua oxigenada.
RECUERDE:
Los coeficientes usados en el balanceo o ajuste de una ecuación química deben ser siempre los menores números enteros posibles, porque no se puede imaginar ½ molécula de hidrógeno, ni de ningún otro elemento.
Algunas ecuaciones son fácilmente balanceadas. Esto lleva apenas unos minutos, pero algunas son algo bastante más complicadas. Para facilitar este tipo de operación, vamos a aplicar el método de “intentos”. Para ello basta seguir algunas reglas prácticas.
1- Comenzar con el elemento que aparece más de una vez en el lado de los reactivos pero no en el lado de los productos.
2- De preferencia al elemento que posee el mayor índice
Ejemplificando:
La quema de alcohol es descrita por la siguiente ecuación química. Comenzamos su ajuste:
C2 H6 O + O2 ————————— > CO2 + H2O
¿Como elegimos los coeficientes?
Debemos comenzar el arreglo por el elemento que aparece una sola vez de cada lado de la ecuación (en este caso tenemos el carbono y el hidrógeno). Por tanto, debemos multiplicar el carbono por 2 y el hidrógeno por 3 (ambos del lado derecho) para quedarnos con 2 átomos de carbono y 6 átomos de hidrógeno a cada lado de la ecuación. Y tendremos entonces
C2 H6 O + O2 ————————— > 2CO2 + 3H2O
Ahora demos una mirada para los oxígenos. Tenemos 4 oxígenos pertenecientes al CO2 y 3 oxígenos del agua, sumando en total 7oxígenos del lado de los productos y apenas 3 del lado de los reactivos (1 átomo de oxígeno del C2H6O y 2 átomos de O2).
¿Como es que resolvemos esto entonces?
La solución es simple, basta multiplicar el oxígeno por tres
C2 H6 O + 3O2 ————————— >2CO2 + 3H2O
Asi es que tenemos una ecuación balanceada
¿No es tan difícil verdad?
Aquí tenemos otro ejemplo para clarificar el tema
CaO + P2O5 ————————— > Ca3 + [PO4] 2
En este momento talvez nos estemos preguntando que significa ese número fuera de los paréntesis.
En este caso, los elementos dentro del paréntesis son multiplicados por el número 2 que está por fuera. Vea como es sencillo:
Ca3 + [PO4] 2 Tendremos ———- > 3 Calcios
2×1 — 2 Fósforos
2×4 — 8 Oxígenos
Ahora que ya sabemos determinar cuantos elementos tiene esta fórmula podemos comenzar a balancearla o ajustarla.
Tenemos el Calcio (Ca) y el Fósforo (P), que aparecen una vez de cada lado de la ecuación. Pero ¿por donde comenzamos a intentar ajustarla?
Por regla dos, debemos comenzar por el elemento que tenga mayor índice, en este caso es el calcio (Ca), que posee el índice 3. Debemos por tanto multiplicar el calcio del lado izquierdo por 3.
3 Ca O + P2O5 ————————— > Ca3 + [PO4] 2
Luego de aplicar la multiplicación la ecuación queda totalmente balanceada, veamos como:
Del lado derecho:
- 3 calcios
- 3 oxígenos + 5 oxígenos — > 8 oxígenos
- 2 Fosforos
Del lado izquierdo:
- 3 calcios
- 8 oxígenos
- 2 fósforos
