Respuestas
Explicación:
Observamos una flecha hacia la derecha. Esta flecha separa la reacción en dos lados: el izquierdo o de los reactivos, y el derecho, o de los productos. Lo que representa la ecuación es que aquellas sustancias a la izquierda de la flecha se transforman en las que se ven a la derecha.
Una ecuación química (que no es más que la representación escrita de una reacción química) balanceada debe reflejar lo que pasa realmente antes de comenzar y al finalizar la reacción y, por tanto, debe respetar las leyes de conservación de masa. Para respetar estas reglas, se pone delante de cada especie química un número llamado coeficiente estequiométrico, que indica la proporción de cada especie involucrada (se puede considerar como el número de moléculas o de átomos, o de iones o de moles; es decir, la cantidad de materia que se consume o se transforma).
Ejemplo
En la reacción de combustión del metano (CH4), éste se combina con oxígeno molecular (O2) del aire para formar dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O). La reacción sin ajustar (sólo representando los elementos que interactúan) será:
CH4 + O2 → CO2 + H2O
Esta reacción no está escrita correctamente, porque no cumple la ley de conservación de la materia. Para el elemento hidrógeno (H), por ejemplo, hay 4 átomos en los reactivos (CH4) y sólo 2 en los productos (H2O). Se ajusta la reacción introduciendo delante de las fórmulas químicas de cada compuesto un coeficiente estequiométrico adecuado: si se pone un 2 delante del H2O, se respeta la conservación para el carbono (C) y el hidrógeno (H), pero no para el oxígeno (O), situación que puede corregirse poniendo otro 2 delante de O2 en los reactivos:
CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O
y se obtiene así, finalmente, la reacción balanceada.
Ahora podemos leer la ecuación anterior: dice que 1 mol de metano (CH4) reacciona con 2 moles de oxígeno molecular (O2) para dar 1 mol de dióxido de carbono(CO2) y 2 moles de agua (H2O). Si verificamos el número de átomos veremos que en ambos lados de la ecuación hay 1 átomo de carbono (C), 4 átomos de hidrógeno (H) y 4 átomos de oxígeno (O). La materia (la cantidad de átomos) se ha conservado una vez terminada la reacción química.
IMPORTANTE
Ojo, no hay un único balanceo correcto para una acuación. En el ejemplo anterior, se pudo haber considerado el siguiente balance:
2 CH4 + 4 O2 → 2 CO2 + 4 H2O
La ecuación también está correctamente balanceada, pues el número de átomos de cada elemento es idéntico a cada lado de la reacción. Sin embargo, se suelen usar números pequeños, en los que se busca que al menos una de las sustancias tenga como coeficiente un 1.
El balance que le demos a la ecuación no alterará los cálculos posteriores. Lo importante es tener la ecuación balanceada, y eso se consigue teniendo el mismo número de átomos a cada lado de la ecuación.
Ejercicio 4.1
1. Balancea las siguientes ecuaciones químicas:
C6H12O6(ac) → C2H5OH (ac) + CO2(g)
Mg(s) + O2(g) → MgO(s)
C3H8(g) + O2(g) → CO2(g) + H2O(g)
2. ¿Está balanceada la siguiente ecuación?
C7H8(l) + 9 O2(g) → 7 CO2(g) + 4 H2O(l)