Ajuste de ecuaciones químicas
La síntesis industrial del amoniaco, que alimenta media agricultura del planeta, se resume en una línea: $\text{N}_2 + 3\ \text{H}_2 \rightarrow 2\ \text{NH}_3$. Esos números delante de las fórmulas no están puestos al azar: cuentan, átomo a átomo, todo lo que entra y todo lo que sale del reactor. Ya ajustaste ecuaciones sencillas el curso pasado; ahora toca hacerlo con ecuaciones más largas, sin miedo a las fracciones.
Lo que no se puede tocar y lo que sí
Cuenta los átomos de cada elemento a ambos lados de la ecuación $\text{CH}4 + \text{O}2 \rightarrow \text{CO}2 + \text{H}2\text{O}$, tal como está escrita. La figura la…
Cuenta los átomos de cada elemento a ambos lados de la ecuación $\text{CH}_4 + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O}$, tal como está escrita. La figura la muestra con el modelo de partículas:
Razona si está ajustada o no. Si no lo está, indica qué elementos fallan.
El ácido clorhídrico se obtiene industrialmente haciendo reaccionar hidrógeno y cloro gaseosos. Ajusta la ecuación: $\text{H}2 + \text{Cl}2 \rightarrow \text{HCl}$.
El ácido clorhídrico se obtiene industrialmente haciendo reaccionar hidrógeno y cloro gaseosos. Ajusta la ecuación: $\text{H}_2 + \text{Cl}_2 \rightarrow \text{HCl}$.
Ajustar por tanteo: por dónde empezar
El calcio metálico reacciona con el oxígeno del aire y forma óxido de calcio, la cal viva. Ajusta la ecuación: $\text{Ca} + \text{O}2 \rightarrow \text{CaO}$.
El calcio metálico reacciona con el oxígeno del aire y forma óxido de calcio, la cal viva. Ajusta la ecuación: $\text{Ca} + \text{O}_2 \rightarrow \text{CaO}$.
El sodio es un metal blando que reacciona violentamente con el cloro y forma sal común. Ajusta la ecuación: $\text{Na} + \text{Cl}2 \rightarrow \text{NaCl}$.
El sodio es un metal blando que reacciona violentamente con el cloro y forma sal común. Ajusta la ecuación: $\text{Na} + \text{Cl}_2 \rightarrow \text{NaCl}$.
Los motores de los coches producen monóxido de nitrógeno, $\text{NO}$, que al salir al aire se oxida y forma el dióxido de nitrógeno parduzco de los episodios de…
Los motores de los coches producen monóxido de nitrógeno, $\text{NO}$, que al salir al aire se oxida y forma el dióxido de nitrógeno parduzco de los episodios de contaminación. Ajusta la ecuación: $\text{NO} + \text{O}_2 \rightarrow \text{NO}_2$.
Ecuaciones con varias sustancias
Cuantas más sustancias intervienen, más fácil es descompensar algo que ya tenías ajustado. Por eso conviene ir elemento a elemento, en el orden del apartado anterior, y revisar al final.
Al hornear un bizcocho, el bicarbonato de sodio de la levadura se descompone con el calor en carbonato de sodio, agua y el dióxido de carbono que esponja la masa. Ajusta…
Al hornear un bizcocho, el bicarbonato de sodio de la levadura se descompone con el calor en carbonato de sodio, agua y el dióxido de carbono que esponja la masa. Ajusta la ecuación: $\text{NaHCO}_3 \rightarrow \text{Na}_2\text{CO}_3 + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2$.
El fósforo de la cabeza de las cerillas arde con el oxígeno del aire y forma óxido de fósforo(V). Ajusta la ecuación:…
El fósforo de la cabeza de las cerillas arde con el oxígeno del aire y forma óxido de fósforo(V). Ajusta la ecuación: $\text{P} + \text{O}_2 \rightarrow \text{P}_2\text{O}_5$.
Lavoisier y Priestley estudiaron el oxígeno calentando óxido de mercurio, un polvo rojo que se descompone en mercurio líquido y oxígeno gaseoso. La figura muestra cómo…
Lavoisier y Priestley estudiaron el oxígeno calentando óxido de mercurio, un polvo rojo que se descompone en mercurio líquido y oxígeno gaseoso. La figura muestra cómo están formadas las partículas de cada sustancia:
- a) Ajusta la ecuación: $\text{HgO} \rightarrow \text{Hg} + \text{O}_2$.
- b) El mercurio se escribe $\text{Hg}$ y no $\text{Hg}_2$, mientras que el oxígeno sí lleva subíndice. Explica, con el modelo de partículas, a qué se debe esa diferencia.
Coeficientes fraccionarios: cuando toca duplicar
A veces, al ajustar un elemento, el número que te sale es una fracción. No es un error: solo falta un paso.
El etano, $\text{C}2\text{H}6$, acompaña al metano en el gas natural. a) Ajusta su combustión,…
El etano, $\text{C}_2\text{H}_6$, acompaña al metano en el gas natural.
- a) Ajusta su combustión, $\text{C}_2\text{H}_6 + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O}$, manteniendo de momento el coeficiente del etano igual a $1$: comprobarás que el coeficiente del oxígeno sale fraccionario.
- b) Multiplica después todos los coeficientes por el número adecuado para escribir la ecuación con los mínimos coeficientes enteros posibles.
Los sopletes oxiacetilénicos de los talleres queman acetileno, $\text{C}2\text{H}2$, con oxígeno y alcanzan unos $3\,000\ \celsius$. a) Ajusta la combustión:…
Los sopletes oxiacetilénicos de los talleres queman acetileno, $\text{C}_2\text{H}_2$, con oxígeno y alcanzan unos $3\,000\ \celsius$.
- a) Ajusta la combustión: $\text{C}_2\text{H}_2 + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O}$.
- b) Si al ajustarla te ha aparecido una fracción, explica cómo se convierte el ajuste en mínimos coeficientes enteros y escribe la ecuación final.
Al ajustar la combustión del propano, un alumno ha escrito: $2\ \text{C}3\text{H}8 + 10\ \text{O}2 \rightarrow 6\ \text{CO}2 + 8\ \text{H}2\text{O}$. a) Comprueba,…
Al ajustar la combustión del propano, un alumno ha escrito: $2\ \text{C}_3\text{H}_8 + 10\ \text{O}_2 \rightarrow 6\ \text{CO}_2 + 8\ \text{H}_2\text{O}$.
- a) Comprueba, contando átomos, que su ecuación respeta la conservación de los átomos.
- b) Aun así, el profesor la marca como «mejorable». Explica qué significa que los coeficientes deben ser los mínimos enteros posibles y reescribe la ecuación correctamente.
Qué significan los coeficientes: la relación molar
Esta lectura en moles es la puerta de entrada a los cálculos con masas que verás en el siguiente apartado: los coeficientes seguirán siendo la clave.
La síntesis industrial del amoniaco se escribe $\text{N}2 + 3\ \text{H}2 \rightarrow 2\ \text{NH}3$, como representa la figura con el modelo de partículas: Interprétala…
La síntesis industrial del amoniaco se escribe $\text{N}_2 + 3\ \text{H}_2 \rightarrow 2\ \text{NH}_3$, como representa la figura con el modelo de partículas:
Interprétala de dos maneras:
- a) Con moléculas: cuántas moléculas de nitrógeno y de hidrógeno reaccionan y cuántas moléculas de amoniaco se forman.
- b) Con moles: cuántos moles de cada gas se consumen cuando se forman $2\ \text{mol}$ de amoniaco.
La fina capa que protege del aire a las piezas de aluminio de un avión es óxido de aluminio. La figura muestra las partículas que intervienen: Comprueba, contando los…
La fina capa que protege del aire a las piezas de aluminio de un avión es óxido de aluminio. La figura muestra las partículas que intervienen:
Comprueba, contando los átomos de cada elemento a ambos lados, si esta ecuación está ajustada: $4\ \text{Al} + 3\ \text{O}_2 \rightarrow 2\ \text{Al}_2\text{O}_3$.
En la electrólisis del agua, la corriente eléctrica la descompone en hidrógeno y oxígeno gaseosos. Ajusta la ecuación:…
En la electrólisis del agua, la corriente eléctrica la descompone en hidrógeno y oxígeno gaseosos. Ajusta la ecuación: $\text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{H}_2 + \text{O}_2$.
Velocidad de reacción y teoría de colisiones
Elevar la temperatura suele aumentar la velocidad porque una fracción mayor de choques supera la barrera. Aumentar la concentración de reactivos en disolución o gases suele aumentar los encuentros. Triturar un sólido aumenta la superficie de contacto. Un catalizador proporciona un camino con menor energía de activación: participa en etapas intermedias y se regenera; no aporta energía neta ni aumenta por sí solo el rendimiento de equilibrio.
Diseña una comparación con una tableta efervescente entera y otra triturada: misma masa, agua, temperatura y recipiente. Repite y mide el tiempo hasta el mismo criterio final; cambia solo la superficie. Hazlo bajo supervisión, con gafas, sin ingerir productos ni cerrar el recipiente. Anota hipótesis, variables, dispersión y límites: variar también la temperatura impediría atribuir el cambio a un solo factor.
El esquema relaciona las ideas principales: