Apuntes sobre el balanceo de ecuaciones químicas, Apuntes de Química

¡Descarga Apuntes sobre el balanceo de ecuaciones químicas y más Apuntes en PDF de Química solo en Docsity! Documento registrado. Ioz Lezama Services 2011 Antes de comenzar con el tema de balanceo de ecuaciones químicas, veremos la parte teórica de la misma. Primero comenzaremos definiendo lo que es una ecuación química y posteriormente una reacción química, ya que entre ellas existe una diferencia que las distingue unas de otras. ECUACIÓN QUIMICA Es la representación gráfica o simbólica de una reacción química que muestra las sustancias, elementos o compuestos que reaccionan (llamados reactantes o reactivos) y los productos que se obtienen. La ecuación química también nos muestra la cantidad de sustancias o elementos que intervienen en la reacción, en sí es la manera de representarlas. REACCIÓN QUÍMICA Es también llamado cambio químico y se define como todo proceso químico en el cual una o más sustancias sufren transformaciones químicas. Las sustancias llamas reactantes se combina para formar productos. En la reacción química intervienen elementos y compuestos. Un ejemplo de ello es el Cloruro de Sodio (NaCl) o comúnmente conocido como “sal de mesa” o “sal común”. La diferencia entre una ecuación y una reacción química es simple: En la ecuación es la representación simbólica lo cual utilizamos letras, símbolos y números para representarla, mientras que en la reacción química es la forma “practica” de la misma (Cuando se lleva a cabo). BALANCEO DE UNA ECUACIÓN QUÍMICA Balancear una ecuación significa que debe de existir una equivalencia entre el número de los reactivos y el número de los productos en una ecuación. Lo cual, existen distintos métodos, como los que veremos a continuación Para que un balanceo sea correcto: “La suma de la masa de las sustancias reaccionantes debe ser igual a la suma de las Masas de los productos” Veremos 3 tipos de balanceo de ecuaciones químicas: Balanceo por TANTEO, OXIDO-REDUCCIÓN (REDOX) Y MATEMATICO O ALGEBRAICO: BALANCEO POR TANTEO Documento registrado. Ioz Lezama Services 2011 Para balancear por este o todos los demás métodos es necesario conocer la Ley de la conservación de la materia, propuesta por Lavoisier en 1774. Dice lo siguiente “En una reacción química, la masa de los reactantes es igual a la masa de los reactivos” por lo tanto “La materia no se crea ni se destruye, solo se transforma” Como todo lleva un orden a seguir, éste método resulta más fácil si ordenamos a los elementos de la siguiente manera: Balancear primero Metales y/o no metales Oxígenos Hidrógenos De esta manera, nos resulta más fácil, ya que el mayor conflicto que se genera durante el balanceo es causado principalmente por los oxígenos e hidrógenos. Balancear por el método de tanteo consiste en colocar números grandes denominados “Coeficientes” a la derecha del compuesto o elemento del que se trate. De manera que Tanteando, logremos una equivalencia o igualdad entre los reactivos y los productos. Ejemplo: Balancear la siguiente ecuación química: Fe2O3 +H2O Fe(OH)3 Comenzaremos por el “Fe” (fierro) y después los “O2” y finalizamos con los H2 El primer miembro se encuentra antes de la flecha denominada “produce” o “es igual a” () Y el segundo miembro se encuentra después de la flecha mencionada. Entonces, preguntamos ¿Cuántos Fe hay en el primer miembro? Y encontramos dos Y ¿cuántos en el segundo? Hay uno. Por lo tanto agregamos un dos grande a la izquierda del Fe. Fe2O3 +H2O 2Fe(OH)3 Continuamos: ¿Cuántos oxígenos hay en el primer miembro? Encontramos 4 porque 3 mas 1 es igual a 4 Y ¿Cuántos en el segundo? Encontramos 6 porque el dos (situado a la izquierda del Fe) se multiplica por el subíndice encontrado a la derecha del paréntesis final y se multiplica 2*3 = 6 Por lo tanto en el segundo miembro hay 6 oxígenos. Entonces colocamos un 3 del lado izquierdo del hidrógeno en el primer miembro para tener 6 oxígenos Fe2O3 +3H2O 2Fe(OH)3 Posteriormente, Vamos con los hidrógenos, en el primer miembro vemos que hay 6 hidrógenos y en el segundo igualmente 6. Entonces concluimos de la siguiente manera: Documento registrado. Ioz Lezama Services 2011 Obtenemos un total de 24. Este número que resultó se le llama valencia parcial Después continuamos con el fierro. Ahora ya que tenemos que la valencia del fierro es 3 entonces multiplicamos la valencia por el numero de fierros que hay (hay 2) Y nos da un resultado de 6. Entonces: Tenemos 6 y tenemos -24, de 6 a 24 ¿Cuánto falta? Respuesta: +18 Ahora el 18 lo dividimos entre el número de azufres que hay (HAY 3 AZUFRES) : nos da un total de 6 o sea +6. Y de esta manera ya obtuvimos todas las valencias del compuesto químico: Fe0 + H+12S+6O-24 Fe+32 (S+6O-24)-23 + H20 Ahora, vamos a verificar cuál elemento se oxida y cual se reduce, para esto, chequemos las valencias de los elementos, debemos verificar que en los dos miembros estén iguales. Si vemos al fierro en el primer miembro y luego lo vemos en el segundo. Encontramos que sus valencias ya no son las mismas por tanto el elemento se está oxidando porque aumenta su valencia de cero a 3 Fe0 + H+12S+6O-24Fe+32 (S+6O-24)-23 + H20 OXIDA 3 Ahora, si nos fijamos en el hidrógeno del primer miembro, se está reduciendo con el hidrógeno del segundo miembro: Fe0 +H+12S+6O-24Fe+32 (S+6O-24)-23 + H20 REDUCE 1 Entonces la ecuación queda de la siguiente manera: Fe0 +H+12S+6O-24Fe+32 (S+6O-24)-23 + H20 OXIDA 3 REDUCE 1 Documento registrado. Ioz Lezama Services 2011 Ahora, para poder completar el balanceo, (atención) vamos a intercambiar los números que se oxidaron o redujeron. Esto es el 3 y el 1. El 3 lo colocaremos en el lugar del 1 y el 1 en el lugar del 3 Fe0 +H+12S+6O-24Fe+32 (S+6O-24)-23 + H20 OXIDA 3 1 REDUCE 1 3 Estos números resultantes se colocan de lado izquierdo de los elementos que se oxidaron o redujeron. El número 1 (que por lo general no se escribe) se coloca de lado izquierdo del fierro en los dos miembros. El número 3 se coloca de lado izquierdo del hidrógeno en los dos miembros quedando de la siguiente forma: 1Fe0 + 3H+12S+6O-241Fe+32 (S+6O-24)-23 +3H20 OXIDA 3 1 REDUCE 1 3 Entonces de esta manera podemos deducir que la ecuación está balanceada, pero, no es así, uno de los pasos para terminarla es: “Una vez obtenidos los números de la ecuación, se completará con método de tanteo”. Verificamos si así está balanceada: 1=Fe =2 3=S =3 12= O =12 6=H =6 Con este insignificante 2 que acabos de encontrar en el fierro del segundo miembro LA ECUACIÓN NO ESTÁ BALANCEADA aunque los demás átomos lo estén. Completamos por tanteo En el primer miembro (Fe) hay 1 átomo, en el segundo 2, entonces colocamos un 2 en el primer miembro y… YA ESTÁ BALANCEADA. Con esto finalizamos el método de REDOX. Documento registrado. Ioz Lezama Services 2011 BALANCEO POR EL MÉTODO ALGEBRAICO/MATEMATICO Se siguen los siguientes pasos: • Escribir sobre cada molécula una literal, siguiendo el orden alfabético. • Enlistar verticalmente los átomos que participan en la reacción • A la derecha del símbolo de cada elemento que participa se escribe el número de veces que el elemento se encentra en cada molécula identificada por letra. • Si de un lado de la reacción un elemento se encuentra en mas de una molécula, se suman y se escribe cuantas veces está presente en una molécula • Se cambia la flecha por un signo igual = • Se enlistan las letras que representan las moléculas y a la letra más frecuente se le asigna el valor de uno • Los valores de las letras se obtienen por operaciones algebraicas Ejemplo: Balancear la siguiente ecuación: CaC2 + H2OCa(OH)2 + C2H2 Aplicamos la primera regla o paso: CaC2 + H2OCa(OH)2 + C2H2 Aplicamos el segundo paso: Ca C O H Continuamos con el tercer paso: Ca: (Ca está en “a” del primer miembro y en “c” en el segundo por lo tanto) a=c C:(C está 2 veces en “a” y 2 veces en “d” por lo tanto) 2a = 2d O: (O está en “b” y 2 veces en “c” por lo tanto)b = 2c H:(H está 2 veces en “b”, 2 en “c” y 2 veces en “d” por lo tanto)2b = 2c + 2d dcba