Ejercicios: Balanceo de ecuaciones químicas

Balancea la siguiente ecuación, que representa la síntesis del amoníaco usado en fertilizantes:

$N_2 + H_2 \rightarrow NH_3$

Escribe los coeficientes y comprueba que el número de átomos de cada elemento es igual a ambos lados.

El propano ($C_3H_8$) es el gas de las pipetas que se usan para cocinar en muchos hogares. Balancea su ecuación de combustión completa:

$C_3H_8 + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O$

Muestra la cantidad de átomos de C, H y O a cada lado una vez balanceada.

La ecuación balanceada de la formación del agua es $2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O$.

1. a) Interpreta los coeficientes en términos de moléculas y de moles.
2. b) Si reaccionan 6 mol de $H_2$ con suficiente oxígeno, ¿cuántos moles de agua se forman?
3. c) Explica por qué no se puede cambiar el subíndice del oxígeno para balancear la ecuación.

La oxidación del hierro al aire se representa con:

$Fe + O_2 \rightarrow Fe_2O_3$

1. a) Balancea la ecuación con los menores coeficientes enteros.
2. b) Con las masas atómicas Fe = 55,8 y O = 16,0, calcula la masa total de los reactivos y la masa total de los productos para la ecuación balanceada y comprueba que se cumple la conservación de la masa.

Balancea las siguientes ecuaciones por tanteo y explica en cada una qué elemento balanceaste primero y por qué:

1. a) $Al + HCl \rightarrow AlCl_3 + H_2$
2. b) $Ca(OH)_2 + H_3PO_4 \rightarrow Ca_3(PO_4)_2 + H_2O$

En química también se balancean las cargas. Balancea las siguientes ecuaciones iónicas de modo que se conserven tanto los átomos como la carga eléctrica total:

1. a) $Zn + Ag^+ \rightarrow Zn^{2+} + Ag$
2. b) $Fe^{3+} + Sn^{2+} \rightarrow Fe^{2+} + Sn^{4+}$

Para cada una, escribe la carga total a la izquierda y a la derecha de la flecha.

En medio ácido, el permanganato oxida al ion hierro(II) según:

$MnO_4^- + Fe^{2+} + H^+ \rightarrow Mn^{2+} + Fe^{3+} + H_2O$

Balancea la ecuación por el método del ion-electrón: escribe las dos semirreacciones, balancea átomos y cargas en cada una, iguala los electrones y suma. Indica cuál especie se oxida y cuál se reduce, y comprueba que la ecuación final conserva átomos y carga.

Un estudiante propone dos ecuaciones para la reacción entre hidrógeno y oxígeno:

• (I) $H_2 + O_2 \rightarrow H_2O_2$

• (II) $2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O$

1. a) Argumenta si ambas conservan los átomos y por qué eso no basta para decir que representan la misma reacción.
2. b) Explica por qué balancear no permite modificar los subíndices de las fórmulas.
3. c) Balancea la combustión del butano $C_4H_{10} + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O$ y calcula cuántos moles de $O_2$ se consumen al quemar 5 mol de butano.