Balanceo de ecuaciones

Para balancear una ecuación se debe tomar en cuenta que se cumpla con la ley de la conservación de la materia, es decir, buscar la igualdad entre los átomos tanto de reactivos como de productos mediante los coeficientes escritos antes de las fórmulas que indiquen el número de moléculas de cada sustancia.

Hay que tomar en cuenta que los coeficientes afectan a todos los subíndices de los átomos y que éstos subíndices nunca deberán afectarse.   

    En los problemas con reacciones de laboratorio, muchas veces debe establecerse cual es el reactivo limitante, para ello se requiere establecer cuál es el reactivo limitante, es decir, el que se termina primero. Aunque para ello se debe toar en cuenta las diferentes purezas de los reactivos y productos así como el rendimiento o eficiencia del proceso.  Por ello existen distintos tipos de balanceo. Aquí solamente se explican dos:

      Método de aproximación, tanteo o inspección.

      En éste método no se requiere casi ningún cálculo matemático, prácticamente es un conteo de los átomos de cada elemento tanto en los reactivos como en los productos, sin embargo, se siguen algunas reglas que facilitan el balanceo de la ecuación.
     -  Se contabilizan los átomos de cada elemento en los reactivos y en los productos
     -  Se equilibran los átomos asignando el coeficiente adecuado, comenzando por los metales, se cuntinúa con los no metales, luego el hidrógeno y por último el oxígeno.
      -  Una vez asignados todos los coeficientes, se verifica la igualdad.

        

 

         Método de oxidación – reducción (red-ox).

      Muchas ecuaciones químicas implican transferencia de electrones de una sustancia a otra donde una sustancia se oxida y otra se reduce.  Aunque la mayoría de las ecuaciones se pueden balancear a simple vista o con varios intentos de “tanteo”, un sinnúmero de ellas requiere el procedimiento adecuado de oxidación – reducción.

   Por OXIDACIÓN se entiende la pérdida de electrones en un átomo o en un ión, es decir, su número de valencia aumenta.

   Por REDUCCIÓN se entiende la ganancia de electrones en un átomo o en un ión, es decir, su número de valencia disminuye.

Ambos se manifiestan mediante un cambio en el número de oxidación. De tal manera que un aumento en el número de oxidación implica OXIDACIÓN y una disminución en el número de oxidación implica REDUCCIÓN. 

      De acuerdo al comportamiento de las sustancias se pueden considerar como:

   AGENTES OXIDANTES.- Que son aquellas sustancias capaces de causar oxidación debido a que tienen algún elemento con tendencia a ganar electrones (es decir, son aquellos que se reducen).

   AGENTES REDUCTORES.- Son aquellas capaces de provocar la reducción debido a que tienen algún elemento con tendencia a ceder electrones (es decir, son aquellos que se oxidan).

Para determinar el número de oxidación de los elementos recuerde seguir las reglas que ayudarán a conocer con precisión el número de oxidación con que “trabaja” un elemento determinado:

1. El número de oxidación de cualquier elemento libre (solo) es cero

2. El número de oxidación del Hidrógeno es (H⁺¹) menos en los hidruros metálicos que es (H^-1).

3. El número de oxidación del Oxígeno es (O^-2) excepto en los peróxidos que es (O^-1).

4. El número de oxidación de los metales alcalinos (I A) y alcalinotérreos (II A) en los compuestos, es positivo e igual al número del grupo al que pertenece; alcalinos (Na⁺¹),  alcalinotérreos (Ca⁺²).

5. El número de oxidación de un ión, es igual a su carga.

6. La sumatoria de los números de oxidación de TODOS los átomos de un compuesto, es igual a cero.

En el balanceo de ecuaciones por el método red-ox se presentan los siguientes pasos:

1. Se escriben los números de oxidación de cada uno de los elementos que intervienen en la ecuación.

2. Se descartan los elementos que no hayan cambiado.

3. Se indican los elementos con las valencias que se han modificado, en una semireacción.

4. Se indican los números de los electrones ganados o perdidos involucrados para balancear la semirreacción.

5. Se multiplican en forma cruzada las semireacciones por los coeficientes obtenidos de los electrones, de tal manera que al sumarse se cancelen los electrones anotados y si es posible, se simplifican estos coeficientes.

6. Los coeficientes se agregan a las sustancias que hayan cambiado en su número de oxidación y luego se sigue el método de balanceo por tanteo.

NOTA: Es importante tomar en cuenta que cuando en los productos exista algún elemento diatómico, la cantidad de electrones que se oxide o reduzca se deberá multiplicar por dos.