Igualación por tanteo y método algebraico
En una garrafa de gas de una casa de El Alto se quema gas cada día para cocinar. Si escribes $\text{CH}_4 + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O}$, ¿cuántas moléculas de oxígeno necesita cada molécula de metano? Mientras no lo averigües, la ecuación dice algo falso: tiene cuatro átomos de hidrógeno a la izquierda y solo dos a la derecha. Igualar una ecuación es hacer que diga la verdad.
Por qué hay que igualar
En una reacción química los átomos no se crean ni se destruyen: solo se reordenan. Por eso, cada elemento debe aparecer en la misma cantidad a la izquierda (reactivos) y a la derecha (productos). Esto es la ley de conservación de la masa.
Para lograrlo solo podemos cambiar los coeficientes, los números grandes que se escriben delante de una fórmula. Multiplican toda la fórmula.
Explica por qué, al igualar una ecuación, se pueden cambiar los coeficientes pero nunca los subíndices de las fórmulas. Ayúdate con el ejemplo del agua,…
Explica por qué, al igualar una ecuación, se pueden cambiar los coeficientes pero nunca los subíndices de las fórmulas. Ayúdate con el ejemplo del agua, $\text{H}_2\text{O}$, y del peróxido de hidrógeno, $\text{H}_2\text{O}_2$.
Igualación por tanteo
El tanteo (o simple inspección) consiste en probar coeficientes de forma ordenada hasta que todo cuadre. Con un orden razonable casi nunca hay que adivinar.
Iguala por tanteo la siguiente ecuación y escribe los coeficientes que obtuviste: $\text{H}2 + \text{O}2 \rightarrow \text{H}2\text{O}$ Después cuenta los átomos de cada…
Iguala por tanteo la siguiente ecuación y escribe los coeficientes que obtuviste:
$\text{H}_2 + \text{O}_2 \rightarrow \text{H}_2\text{O}$
Después cuenta los átomos de cada elemento a ambos lados para verificar tu resultado.
Iguala por tanteo la ecuación de la combustión del metano, principal componente del gas natural: $\text{CH}4 + \text{O}2 \rightarrow \text{CO}2 + \text{H}2\text{O}$…
Iguala por tanteo la ecuación de la combustión del metano, principal componente del gas natural:
$\text{CH}_4 + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O}$
Escribe la ecuación balanceada y verifica que se conserva el número de átomos de $\text{C}$, $\text{H}$ y $\text{O}$.
Iguala por tanteo la siguiente ecuación: $\text{Al} + \text{HCl} \rightarrow \text{AlCl}3 + \text{H}2$ Escribe los coeficientes y comprueba que la masa total de los…
Iguala por tanteo la siguiente ecuación:
$\text{Al} + \text{HCl} \rightarrow \text{AlCl}_3 + \text{H}_2$
Escribe los coeficientes y comprueba que la masa total de los reactivos es igual a la masa total de los productos contando los átomos de cada elemento.
Método algebraico
Cuando la ecuación tiene muchas sustancias, el tanteo se vuelve lento. El método algebraico convierte el problema en un sistema de ecuaciones: cada coeficiente es una incógnita y cada elemento da una ecuación.
Aplica el método algebraico para igualar la ecuación: $a\,\text{Fe}2\text{O}3 + b\,\text{C} \rightarrow c\,\text{Fe} + d\,\text{CO}2$ Plantea las ecuaciones para cada…
Aplica el método algebraico para igualar la ecuación:
$a\,\text{Fe}_2\text{O}_3 + b\,\text{C} \rightarrow c\,\text{Fe} + d\,\text{CO}_2$
Plantea las ecuaciones para cada elemento, resuelve el sistema asignando $a = 2$ y escribe la ecuación balanceada. Esta reacción se usa en la obtención de hierro a partir de sus minerales.
Iguala la ecuación siguiente por el método que prefieras e indica cuál elegiste y por qué: $\text{C}3\text{H}8 + \text{O}2 \rightarrow \text{CO}2 + \text{H}2\text{O}$…
Iguala la ecuación siguiente por el método que prefieras e indica cuál elegiste y por qué:
$\text{C}_3\text{H}_8 + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O}$
Verifica el resultado contando los átomos de cada elemento a ambos lados.
Un caso con paréntesis: neutralización
Cuando una fórmula lleva paréntesis, el subíndice de fuera multiplica todo lo que hay dentro: $\text{Ca(OH)}_2$ tiene 1 Ca, 2 O y 2 H. Y en $\text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2$ hay 3 Ca, 2 P y 8 O.
Iguala por el método algebraico la ecuación de neutralización: $\text{Ca(OH)}2 + \text{H}3\text{PO}4 \rightarrow \text{Ca}3(\text{PO}4)2 + \text{H}2\text{O}$ Plantea el…
Iguala por el método algebraico la ecuación de neutralización:
$\text{Ca(OH)}_2 + \text{H}_3\text{PO}_4 \rightarrow \text{Ca}_3(\text{PO}_4)_2 + \text{H}_2\text{O}$
Plantea el sistema de ecuaciones para $\text{Ca}$, $\text{O}$, $\text{H}$ y $\text{P}$, resuélvelo, escribe la ecuación balanceada y comprueba la conservación de la masa. Explica por qué conviene hacer el balance del oxígeno y del hidrógeno al final.
Verificar y detectar errores
Una ecuación igualada cumple la conservación de la masa: la masa de los reactivos es igual a la de los productos. Se comprueba contando átomos, o calculando masas con las masas atómicas (en u): H = 1, C = 12, O = 16.
Un estudiante propone esta ecuación como balanceada: $\text{C}2\text{H}6 + \text{O}2 \rightarrow 2\,\text{CO}2 + 3\,\text{H}2\text{O}$ a) Cuenta los átomos de cada…
Un estudiante propone esta ecuación como balanceada:
$\text{C}_2\text{H}_6 + \text{O}_2 \rightarrow 2\,\text{CO}_2 + 3\,\text{H}_2\text{O}$
- a) Cuenta los átomos de cada elemento y demuestra que no está balanceada.
- b) Encuentra los coeficientes enteros más pequeños que la balancean.
- c) Calcula la masa de los reactivos y de los productos para una mol de $\text{C}_2\text{H}_6$ en tu ecuación final, usando masas atómicas redondeadas $\text{C} = 12$, $\text{H} = 1$, $\text{O} = 16$, y comprueba que son iguales.
Vuelve al principio: en la combustión del metano, cada molécula de $\text{CH}_4$ necesita 2 moléculas de $\text{O}_2$ y produce una de $\text{CO}_2$ y dos de $\text{H}_2\text{O}$.
Resumen
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Igualar una ecuación es hacer que cada elemento aparezca en igual cantidad en reactivos y productos (conservación de la masa).
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Solo se cambian coeficientes; los subíndices definen la sustancia y nunca se tocan.
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Tanteo: empieza por elementos que aparecen en una sola sustancia por lado, deja H y O para el final y elimina fracciones multiplicando.
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Algebraico: una letra por sustancia, una ecuación por elemento, se da valor a una letra y se resuelve.
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Los paréntesis multiplican todo su contenido.
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Verifica siempre contando átomos (o comparando masas).