Balance de ecuaciones químicas

PRIMER PARCIAL

Evaluación de diagnóstico

Nombra los siguientes compuestos químicos inorgánicos:

CaBr2: Bromuro de Calcio MnO2: Oxido de manganeso(IV) H2SO4: ácido sulfúrico

Na2SO4: Sulfato de sodio

Escribe la formula química a partir del nombre:

Fe(OH)3: Hidróxido de hierro (III) Ca(NO3)2: Nitrato de Calcio BeH2: Hidruro de berilio

NiF3: Floruro de niquel (III) NaCl: Cloruro de calcio H2O: agua

Identifica de la siguiente ecuación química:

1 . Reactivos

2. Productos

3. Coeficientes

4. Subíndices

5. ¿Cómo se lee?

UNIDAD 1: BALANCE DE ECUACIONES QUÍMICAS

Balance de ecuaciones químicas

Las transformaciones que ocurren en una reacción química se rigen por la Ley de la conservación de la masa: Los átomos no se crean ni se destruyen durante una reacción química, el mismo conjunto de átomos está presente antes, durante y después de la reacción. Los cambios que ocurren en una reacción química simplemente consisten en una reordenación de los átomos.

Por lo tanto una ecuación química ha de tener el mismo número de átomos de cada elemento a ambos lados de la flecha (reactivos y productos). Se dice entonces que la ecuación está balanceada.

H2 + O2  H2O 2H2 + O2  2H2O

Elemento Reactivos Productos

H 2 2

O 2 1

Elemento Reactivos Productos

H 4 4

O 2 2

Balance de ecuaciones por el método del tanteo

Consiste en observar que cada miembro de la ecuación (productos y reactivos) tengan números iguales de cada tipo de átomo (al azar).

Ejemplo:

CH4 + O2  H2O + CO2 CH4 + 2O2  2H2O + CO2

Elemento Reactivos Productos

C 1 1

H 4 2

O 2 3

Elemento Reactivos Productos

C 1 1

H 4 4

O 4 4

HCl + Ca  CaCl2 + H2 2HCl + Ca  CaCl2 + H2

Elemento Reactivos Productos

H 1 2

Cl 1 2

Ca 1 1

Elemento Reactivos Productos

H 2 2

Cl 2 2

Ca 1 1

Tarea:

Utilizando el método del tanteo balancea las siguientes ecuaciones:

CaF2 + H2SO4 CaSO4 + HF Balanceada: CaF2 + H2SO4  CaSO4 + 2HF

K + H2O  KOH + H2 Balanceada: 2 K + 2 H2O  2 KOH + H2

HCl + Zn  ZnCl2 + H2 Balanceada: 2HCl + Zn  ZnCl2 + H2

KClO3  KCl + O2 Balanceada: 2KClO3  2KCl + 3O2

SO2 + O2  SO3 Balanceada: 2SO2 + O2  2SO3

Cl2 + HI  I2 + HCl Balanceada: Cl2 + 2HI  I2 + 2HCl

Al + O2  Al2O3 Balanceada: 4Al + 3O2  2Al2O3

Balanceo de ecuaciones por el método de Redox ( Oxidoreducción )

En una reacción si un elemento se oxida, también debe existir un elemento que se reduce, una reacción de oxidoreducción no es otra cosa que una perdida y ganancia de electrones.

La oxidación es un cambio químico en el que un átomo o grupo de átomos pierden electrones, o bien, es la reacción en la que un átomo aumenta su número de oxidación.

La reducción es un cambio químico en el cual un átomo o grupo de átomos ganan electrones, o también es la reacción en la que un átomo disminuye su número de oxidación.

Ejemplo:

Na0  Na+1 (Oxidación) (Agente reductor)

H+1  H02 (Reducción) (Agente oxidante)

La oxidación y la reducción siempre ocurren simultáneamente ya que el número de electrones perdidos en la oxidación debe ser igual al número de electrones ganados en la reducción.

El agente oxidante es la especie química que captando electrones (aumentando su carga negativa o disminuyendo su carga positiva) consigue la oxidación de otra.(SE REDUCE)

El agente reductor es la especie química que cediendo electrones (aumentando su carga positiva o disminuyendo su carga negativa) produce la reducción de otra. (SE OXIDA).

Reglas básicas para asignar estado de oxidación son las siguientes:

1. El número de oxidación de un elemento libre es cero (Fe, H2 ,Cl2 etc.)

2. La suma algebraica de los números de oxidación de todos los átomos que forman una molécula neutra es cero.

3. Si se trata de un ión, la suma es igual a la carga del ión.

4. El numero de oxidación del oxigeno es generalmente –2. En H2O2 y O22- es –1 (peróxidos)

5. El numero de oxidación del hidrogeno es +1 excepto cuando esta unido a metales en compuestos binarios. En esos casos es –1. (NaH, LiH).

6. Para el grupo de los metales IA es +1, metales IIA son +2 y para el flúor es siempre –1.

Para balancear una ecuación por redox, los pasos a seguir son:

Tomando como ejemplo la sig. reacción: K2Cr2O7 + H2O + S  SO2 + KOH + Cr2O3

1. Cálculo de los números de oxidación.

K+12Cr+62O-27 + H+12O-2 + S0  S+4O-22 + K+1O-2H+1 + Cr+32O-23

2. Identificación de los elementos que cambian su estado de oxidación. Se escriben como semireacciones de oxidación y de reducción; cuando una de las especies cambiantes tiene subíndices se escribe con él en la semirreacción (por ejemplo el Cr2 en ambos lados de la reacción) y si es necesario, balancear los átomos (en este caso hay dos átomos de cromo y uno de azufre en ambos lados "se encuentran ajustados", en caso de no ser así se colocan coeficientes para balancear las semirreacciones) y finalmente indicar el número de electrones ganados o perdidos (el cromo de +6 a +3 gana 3 electrones y al ser dos cromos ganan 6 electrones y el azufre que pasa de 0 a +4 pierde 4 electrones).

+6 e

Cr+62  Cr+32 Reducción (agente oxidante)

- 4e

S0  S+4 Oxidación (agente reductor)

3. Igualar el número de electrones ganados al número de electrones perdidos. Para lograrlo se necesita multiplicar cada una de las semirreacciones por el número de electrones ganados o perdidos de la semirreacción contraria (o por sus mínimo común denominador)

+6 e

2 [ Cr+62  Cr+32 ]

- 4e

3 [ S0  S+4 ]

+12 e

2 Cr+62  2Cr+32

- 12e

3 S0  3S+4

4. Hacer una sumatoria de las semirreacciones para obtener los coeficientes, y posteriormente, colocarlos en las especies correspondientes.

3S0 + 2Cr+62  3S+4 + 2Cr+32

Si colocamos estos coeficientes en la ecuación original

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