Balanceo de ecuaciones quimicas

Balanceo de ecuaciones Químicas

El balanceo una ecuación es importante por que debe de existir una equivalencia entre el número de los reactivos y el número de los productos en una ecuación.

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"

 Existen distintos métodos, como los que veremos a continuación:

 Los 3 tipos de balanceo de ecuaciones químicas son: Balanceo por TANTEO, MATEMATICO O ALGEBRAICO Y OXIDO-REDUCCIÓN (REDOX).

Balanceo de una ecuación por tanteo:

Teniendo en cuenta la ley: “LA MATERIA NO SE CREA NI DESTRUYE, SOLO SE TRANSFORMA” (Propuesta por Lavoisier)

 *Basandonos en la ecuación:

KClO3 ---------- KCl + O2

-Lo primero es hacer un conteo de la cantidad de cada elemento que tenemos en la parte de los reactivos, y de los productos por separado:

KClO₃ ---------- KCl + O₂

1 -K- 1

1-Cl- 1

3 -O- 2

-Se busca un numero que al multiplicar por los subíndices en reactivos y productos sea el mismo:

2KClO₃--------- KCl + 3O₂

-Asi tenemos entonces:

2 -K- 1

2 -Cl- 1

6 -O- 6

-Al balancear el elemento que teníamos mal, se desequilibraron los demás, asi que se repite el proceso con el producto/reactivo que no multiplicamos:

2KClO3--------- 2KCl + 3O2

-Para que al rehacer el conteo, tengamos:

2 -K- 2

2 -Cl- 2

6 -O- 6

Método matemático o algebraico: Este método es un poco mas complejo, pero mas efectivo.

-Basándonos en la ecuación:

Na₂O + HNO₂ ---------- NaNO₂ + H₂O

-A cada termino se le asigna una letra:

                                        a          b                       c           d

Na2O + HNO2 ---------- NaNO2 + H2O

-Con cada elemento se hace una formula basándonos en la cantidad de elemento por letra, Por ejemplo el sodio (Na), tenemos dos de sodio en la letra A y uno en la letra C, entonces la formula queda:

Na  2a = c

-Asi con todos los elementos de la ecuación:

Na    2a = c

O    a + 2b = 2c + d

                                                          H     b = 2d

                                                          N     b = c

-Se le asigna un valor a una letra, no importa cual:

                                                                 a = 1

-Entonces se sustituye en la suma mas sencilla: en este caso en el sodio

2a(1) = c

2 = c

-Ahora con el valor de c , sacamos el de otra letra, sustituyendo, en este caso el nitrógeno

c(2) = b

2 = b

-Y ya que tenemos la mayoría de los valores, sustituimos en la mas compleja: en este caso oxigeno

a(1) + 2b(2) = 2c(2) + d

1 + 4 = 4 + d

1 = d

-Asi nuestros valores quedan:

a = 1

b = 2

c = 2

d = 1

-Y se le asignan a la ecuación

a          b                       c           d

Na2O + 2HNO2 ---------- 2NaNO2 + H2O

Método Oxido-Reducción (REDOX):

-Basándonos en la ecuación

HNO₃ + S --------- NO₂ + H₂SO₄ + H₂O

-Se anotan los números de oxidación de cada elemento en reactivos y productos teniendo en cuenta que si el elemento esta solo, su numero será cero

H¹⁺N^5-O^2-₃ + S⁰ --------- N⁴⁺O^2-₂ + H¹⁺₂S⁶⁺O^2-₄ + H¹⁺₂O^2-

-Hay que tener en cuenta de que para poder balancear por REDOX, tienen que ser dos elementos los que tuvieron un cambio en su número de oxidación, en caso de no ser asi, el método Redox no sirve, en este caso, cambio el nitrógeno y el azufre.

-A esos elementos se les denomina agentes, reductor( al que se oxido) y oxidante( al que se redujo), y se anota por cuantos electrones se redujo u oxido:

N⁵⁺ __1e-__N⁴⁺ Redujo (Agente Oxidante)

S⁰__6e-__S⁶⁺ Oxido (Agente Reductor)

-Se busca una igualdad entre los electrones de los elementos cuando cambiaron: en este caso, la parte del nitrógeno se multiplica por 6 y hay que multiplicar también la parte del elemento:

6 (N⁵⁺ __1e-__N⁴⁺⁾

S⁰__6e-__S⁶⁺

-Asi tenemos que:

                                                          6N⁵⁺ __6e-__6N⁴⁺                                 

S⁰__6e-__S⁶⁺

-Con nuestros nuevos valores, lo sustituimos donde el elemento forme parte:

6HNO₃ + S --------- 6NO₂ + H₂SO₄ + H₂O

-Cuando tenemos agua en alguno de los reactivos o productos, la ecuación después del método REDOX, aun no esta balanceada, y tenemos que completarlo con método TANTEO:

6HNO₃ + S --------- 6NO₂ + H₂SO₄ + H₂O

6--H--2

6--N--6

18--O--17

1--S—1

-Después del método por tanteo:

6HNO₃ + S --------- 6NO₂ + H₂SO₄ + 2H₂O

6--H—6

6—N—6

18—O—18

1—S—1

*Aquí algunos ejemplos para practicar:

-Fe + O₂ ------- Fe₂O₃

-Cu₂O + O₂ ------ CuO

-Pb + HCl------ PbCl₂ + H₂

Velocidad de Reacción:

Se puede definir como el tiempo que tarda una reacción química en llevarse a cabo, y en ella influyen varios factores. En una reacción química se debe llevar a cabo:

-Una colisión: Los reactivos deben chocar

-Una orientación: Los reactivos deben alinearse de forma adecuada para romper y formar enlaces

-Energía: La colisión debe generar la energía suficiente para llevarse a cabo la reacción.

Factores que afectan la velocidad de reacción:

Naturaleza Química:

Aquellas reacciones que no implican un reestructura de sus enlaces suelen ser más rápidas, y las que requieren una ruptura son mas lentas.

Temperatura:

Según la teoría cinética molecular a mayor temperatura las partículas se desplazan más rápido propiciando choques entre ellas debido a que se cargan mas.

Concentración:

Si los reactivos están en disolución o son gases encerrados en un recipiente, cuanto mayor sea su concentración, más alta será la velocidad de la reacción en la que participen, ya que, al haber más partículas en el mismo espacio, aumentará el número de colisiones.

Tamaño de partícula:

Entre más divididos estén los reactivos en la reacción, se tendrá más superficie propensa a chocar con la otra sustancia y la reacción se acelera.

Catalizadores:

Un catalizador es una sustancia que acelera o ralentiza la velocidad de una reacción química sin estar involucrado directamente ya que a él no le afecta.

Presión:

Influye en la energía cinética de las moléculas, a mayor presión más movimiento se genera y la reacción se genera debido a que están más propensas a chocar