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de todas las habilidades que debe conocer para la química, equilibrar ecuaciones químicas es quizás la más importante de dominar., Muchas partes de la química dependen de esta habilidad vital, incluida la estequiometría, el análisis de reacciones y el trabajo de laboratorio. Esta guía completa le mostrará los pasos para equilibrar incluso las reacciones más desafiantes y le guiará a través de una serie de ejemplos, desde simples hasta complejos.
el objetivo final para equilibrar las reacciones químicas es hacer que ambos lados de la reacción, los reactivos y los productos, sean iguales en el número de átomos por elemento. Esto se deriva de la ley universal de la conservación de la masa, que establece que la materia no puede ser creada ni destruida., Por lo tanto, si empezamos con diez átomos de oxígeno antes de una reacción, tenemos que terminar con diez átomos de oxígeno después de una reacción. Esto significa que las reacciones químicas no cambian los bloques de construcción reales de la materia; más bien, solo cambian la disposición de los bloques. Una manera fácil de entender esto es imaginar una casa hecha de bloques. Podemos romper la casa y construir un avión, pero el color y la forma de los bloques reales no cambian.
Pero, ¿cómo vamos a equilibrar estas ecuaciones?, Sabemos que el número de átomos de cada elemento tiene que ser el mismo en ambos lados de la ecuación, por lo que es solo cuestión de encontrar los coeficientes correctos (números delante de cada molécula) para que eso suceda. Lo mejor es comenzar con el átomo que aparece el menor número de veces en un lado, y equilibrar eso primero. Luego, pasa al átomo que aparece el segundo número mínimo de veces, y así sucesivamente. Al final, asegúrese de contar el número de átomos de cada elemento en cada lado de nuevo, solo para estar seguro.,
ilustremos esto con un ejemplo:
P4O10 + H2O → H3PO4
primero, veamos el elemento que aparece con menos frecuencia. Aviso de que el oxígeno se produce dos veces en el lado izquierdo, por lo que no es un buen elemento para comenzar con. Podríamos empezar con fósforo o hidrógeno, así que empecemos con fósforo. Hay cuatro átomos de fósforo en el lado izquierdo, pero solo uno en el lado derecho. Por lo tanto, podemos poner el coeficiente de 4 en la molécula que tiene fósforo en el lado derecho para equilibrarlos.,
P4O10 + H2O → 4 H3PO4
Ahora podemos comprobar de hidrógeno. Todavía queremos evitar equilibrar el oxígeno, porque ocurre en más de una molécula en el lado izquierdo. Es más fácil comenzar con moléculas que solo aparecen una vez en cada lado. Por lo tanto, hay dos moléculas de hidrógeno en el lado izquierdo y doce en el lado derecho (observe que hay tres por la molécula de H3PO4, y tenemos cuatro moléculas). Por lo tanto, para equilibrar los, tenemos que poner un seis en frente de H2O a la izquierda.,
P4O10 + 6 H2O → 4 H3PO4
en este punto, podemos verificar los oxígenos para ver si se equilibran. A la izquierda, tenemos diez átomos de oxígeno de P4O10 y seis de H2O para un total de 16. A la derecha, tenemos 16 también (cuatro por molécula, con cuatro moléculas). Por lo tanto, el oxígeno ya está equilibrado. Esto nos da la ecuación balanceada final de
P4O10 + 6 H2O → 4 H3PO4
equilibrio de ecuaciones químicas problemas de práctica
intente equilibrar estas diez ecuaciones por su cuenta, luego verifique las respuestas a continuación., Varían en nivel de dificultad, así que no te desanimes si algunos de ellos parecen demasiado difíciles. Solo recuerde comenzar con el elemento que muestra menos, y proceder a partir de ahí. La mejor manera de abordar estos problemas es lenta y sistemáticamente. Mirar todo a la vez puede ser abrumador. ¡Buena suerte!
Soluciones Completas:
1. CO2 + H2O → C6H12O6 + O2
el primer paso es centrarse en los elementos que solo aparecen una vez en cada lado de la ecuación. Aquí, tanto el carbono como el hidrógeno se ajustan a este requisito. Por lo tanto, vamos a empezar con el carbono., Sólo hay un átomo de carbono en el lado izquierdo, pero seis en el lado derecho. Por lo tanto, añadimos un coeficiente de seis en la molécula que contiene carbono a la izquierda.
6CO2 + H2O → C6H12O6 + O2
a continuación, veamos el hidrógeno. Hay dos átomos de hidrógeno a la izquierda y doce a la derecha. Por lo tanto, vamos a añadir un coeficiente de seis en la molécula que contiene hidrógeno a la izquierda.
6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + O2
Ahora, es el momento de comprobar el oxígeno. Hay un total de 18 moléculas de oxígeno a la izquierda (6×2 + 6×1)., A la derecha, hay ocho moléculas de oxígeno. Ahora, tenemos dos opciones para igualar el lado derecho: podemos multiplicar C6H12O6 u O2 por un coeficiente. Sin embargo, si cambiamos C6H12O6, los coeficientes para todo lo demás en el lado izquierdo también tendrán que cambiar, porque estaremos cambiando el número de átomos de carbono e hidrógeno. Para evitar esto, por lo general ayuda a cambiar solo la molécula que contiene el menor número de elementos; en este caso, el O2. Por lo tanto, podemos añadir un coeficiente de seis a la O2 a la derecha., Nuestra respuesta final será:
6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2
2. SiCl4 + H2O → h4sio4 + HCl
el único elemento que ocurre más de una vez en el mismo lado de la ecuación aquí es el hidrógeno, por lo que podemos comenzar con cualquier otro elemento. Empecemos por el silicio. Tenga en cuenta que solo hay un átomo de silicio en cada lado, por lo que no es necesario añadir ningún coeficiente todavía. A continuación, veamos el cloro. Hay cuatro átomos de cloro en el lado izquierdo y solo uno en el derecho. Por lo tanto, vamos a añadir un coeficiente de cuatro a la derecha.,
SiCl4 + H2O → h4sio4 + 4HCl
a continuación, veamos el oxígeno. Recuerde que primero queremos analizar todos los elementos que solo ocurren una vez en un lado de la ecuación. Solo hay un átomo de oxígeno a la izquierda, pero cuatro a la derecha. Por lo tanto, vamos a añadir un coeficiente de cuatro en el lado izquierdo de la ecuación.
SiCl4 + 4H2O → H4SiO4 + 4HCl
casi Hemos terminado! Ahora, sólo tenemos que comprobar el número de átomos de hidrógeno en cada lado. La izquierda tiene ocho y la derecha también tiene ocho, así que hemos terminado., Nuestra respuesta final es
SiCl4 + 4H2O → H4SiO4 + 4HCl
Como siempre, asegúrese de verificar dos veces que el número de átomos de cada elemento se equilibra en cada lado antes de Continuar.
3. Al + HCl → AlCl3 + H2
Este problema es un poco complicado, así que ten cuidado. Cada vez que un solo átomo está solo a cada lado de la ecuación, es más fácil comenzar con ese elemento. Por lo tanto, vamos a empezar contando los átomos de aluminio en ambos lados. Hay uno a la izquierda y otro a la derecha, por lo que no necesitamos agregar ningún coeficiente todavía. A continuación, veamos el hidrógeno., También hay uno a la izquierda, pero dos a la derecha. Por lo tanto, vamos a añadir un coeficiente de dos a la izquierda.
Al + 2HCl → AlCl3 + H2
a continuación, veremos el cloro. Ahora hay dos a la izquierda, pero tres a la derecha. Ahora, esto no es tan sencillo como simplemente agregar un coeficiente a un lado. Necesitamos que el número de átomos de cloro sea igual en ambos lados, así que necesitamos dos y tres para ser iguales. Podemos lograr esto encontrando el múltiplo común más bajo., En este caso, podemos multiplicar dos por tres y tres por dos para obtener el múltiplo común más bajo de seis. Por lo tanto, vamos a multiplicar 2HCl por tres y AlCl3 por dos:
Al + 6HCl → 2AlCl3 + H2
hemos mirado todos los elementos, por lo que es fácil decir que hemos terminado. Sin embargo, siempre asegúrese de verificar dos veces. En este caso, debido a que agregamos un coeficiente a la molécula que contiene aluminio en el lado derecho, el aluminio ya no está equilibrado. Hay uno a la izquierda pero dos a la derecha. Por lo tanto, vamos a añadir un coeficiente más.,
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + H2
no Hemos terminado todavía. Mirando por encima de la ecuación una última vez, vemos que el hidrógeno también ha sido desequilibrado. Hay seis a la izquierda pero dos a la derecha. Por lo tanto, con un ajuste final, obtenemos nuestra respuesta final:
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
4. Na2CO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2
esperemos que en este punto, las ecuaciones de equilibrio se estén volviendo más fáciles y ya le están cogiendo la mano. Mirando el sodio, vemos que ocurre dos veces a la izquierda, pero una vez a la derecha., Por lo tanto, podemos añadir nuestro primer coeficiente a la NaCl a la derecha.
Na2CO3 + HCl → 2NaCl + H2O + CO2
a continuación, veamos el carbono. Hay uno a la izquierda y otro a la derecha, por lo que no hay coeficientes para sumar. Dado que el oxígeno se produce en más de un lugar a la izquierda, lo guardaremos para el final. En su lugar, mira el hidrógeno. Hay uno a la izquierda y dos a la derecha, por lo que agregaremos un coeficiente a la izquierda.
Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2
Entonces, mirando a cloro, vemos que ya está equilibrado con dos en cada lado., Ahora podemos volver a mirar el oxígeno. Hay tres a la izquierda y tres a la derecha, por lo que nuestra respuesta final es
Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2
5. C7H6O2 + O2 → CO2 + H2O
podemos comenzar a equilibrar esta ecuación mirando el carbono o el hidrógeno. Mirando el carbono, vemos que hay siete átomos a la izquierda y solo uno a la derecha. Por lo tanto, podemos añadir un coeficiente de siete a la derecha.
C7H6O2 + O2 → 7CO2 + H2O
Entonces, para el hidrógeno, hay seis átomos en la izquierda y dos a la derecha., Por lo tanto, vamos a añadir un coeficiente de tres a la derecha.
C7H6O2 + O2→ 7CO2 + 3H2O
ahora, para el oxígeno, las cosas se pondrán un poco complicadas. El oxígeno se encuentra en cada molécula de la ecuación, por lo que tenemos que ser muy cuidadosos al equilibrarlo. Hay cuatro átomos de oxígeno a la izquierda y 17 a la derecha. No hay una manera obvia de equilibrar estos números, por lo que debemos usar un pequeño truco: fracciones. Ahora, al escribir nuestra respuesta final, no podemos incluir fracciones ya que no es la forma adecuada, pero a veces ayuda a usarlas para resolver el problema., Además, trate de evitar la sobre-manipulación de moléculas orgánicas. Puede identificar fácilmente moléculas orgánicas, también conocidas como moléculas CHO, porque están compuestas solo de carbono, hidrógeno y oxígeno. No nos gusta trabajar con estas moléculas, porque son bastante complejas. Además, las moléculas más grandes tienden a ser más estables que las moléculas más pequeñas, y tienen menos probabilidades de reaccionar en grandes cantidades.
por lo tanto, para equilibrar el cuatro y diecisiete, podemos multiplicar el O2 de la izquierda por 7.5. Eso nos dará
C7H6O2 + 7.,5O2 → 7CO2 + 3H2O
recuerde, las fracciones (y decimales) no están permitidos en ecuaciones balanceadas formales, así que multiplique todo por dos para obtener valores enteros. Nuestra respuesta final es ahora
2C7H6O2 + 15O2 → 14CO2 + 6H2O
6. Fe2 (SO4)3 + KOH → K2SO4 + Fe(OH) 3-
podemos comenzar equilibrando el hierro en ambos lados. La izquierda tiene dos mientras que la derecha solo tiene uno. Por lo tanto, vamos a añadir un coeficiente de dos a la derecha.
Fe2 (SO4)3 + KOH → K2SO4 + 2FE(OH) 3-
entonces, podemos mirar el azufre., Hay tres a la izquierda, pero solo uno a la derecha. Por lo tanto, vamos a añadir un coeficiente de tres a la derecha.
Fe2(SO4)3 + KOH → 3K2SO4 + 2Fe(OH)3-
casi Hemos terminado. Todo lo que queda es equilibrar el potasio. Hay un átomo a la izquierda y seis a la derecha, así que podemos equilibrarlos agregando un coeficiente de seis. Nuestra respuesta final, entonces, es
Fe2 (SO4)3 + 6KOH → 3K2SO4 + 2FE(OH) 3-
7., Ca3 (PO4) 2 + SiO2 → P4O10 + CaSiO3
mirando el calcio, vemos que hay tres a la izquierda y uno a la derecha, por lo que podemos agregar un coeficiente de tres a la derecha para equilibrarlos.
Ca3(PO4)2 + SiO2 → P4O10 + 3CaSiO3
Entonces, para el fósforo, vemos que hay dos en la izquierda y cuatro a la derecha. Para equilibrar estos, agregue un coeficiente de dos a la izquierda.
2Ca3(PO4)2 + SiO2 → P4O10 + 3casio3
observe que al hacerlo, cambiamos el número de átomos de calcio a la izquierda., Cada vez que añadas un coeficiente, vuelve a comprobar si el paso afecta a algún elemento que ya hayas equilibrado. En este caso, el número de átomos de calcio a la izquierda ha aumentado a seis, mientras que todavía son tres a la derecha, por lo que podemos cambiar el coeficiente a la derecha para reflejar este cambio.
2Ca3(PO4)2 + SiO2 → P4O10 + 6CaSiO3
dado que el oxígeno se encuentra en cada molécula de la ecuación, lo omitiremos por ahora. Centrándose en el silicio, vemos que hay uno a la izquierda, pero seis a la derecha, por lo que podemos añadir un coeficiente a la izquierda.,
2Ca3 (PO4) 2 + 6sio2 → P4O10 + 6CaSiO3
ahora, comprobaremos el número de átomos de oxígeno en cada lado. La izquierda tiene 28 átomos y la derecha también tiene 28. Por lo tanto, después de comprobar que todos los demás átomos son iguales en ambos lados también, obtenemos una respuesta final de
2Ca3(PO4)2 + 6sio2 → P4O10 + 6casio3
8. KClO3 → KClO4 + kcl
Este problema es particularmente complicado porque cada átomo, excepto el oxígeno, ocurre en cada molécula de la ecuación. Por lo tanto, ya que el oxígeno aparece el menor número de veces, vamos a empezar allí., Hay tres a la izquierda y cuatro a la derecha. Para equilibrar estos, encontramos el múltiplo común más bajo; en este caso, 12. Añadiendo un coeficiente de cuatro a la izquierda y tres a la derecha, podemos equilibrar los oxígenos.
4KClO3 → 3KClO4 + KCl
Ahora, podemos comprobar el potasio y el cloro. Hay cuatro moléculas de potasio a la izquierda y cuatro a la derecha, por lo que están equilibradas. El cloro también está equilibrado, con cuatro en cada lado, por lo que estamos terminados, con una respuesta final de
4KClO3 → 3kclo4 + KCl
9., Al2(SO4)3 + Ca(OH)2 → al (OH)3 + CaSO4
podemos comenzar aquí equilibrando los átomos de aluminio en ambos lados. La izquierda tiene dos moléculas mientras que la derecha solo tiene una, por lo que agregaremos un coeficiente de dos a la derecha.
Al2(SO4)3 + Ca(OH)2 → 2Al(OH)3 + CaSO4
Ahora, podemos comprobar azufre. Hay tres a la izquierda y solo uno a la derecha, por lo que la adición de un coeficiente de tres equilibrará estos.,
Al2(SO4)3 + Ca(OH)2 → 2Al (OH)3 + 3CaSO4
moviéndose a la derecha hacia el calcio, solo hay uno a la izquierda pero tres a la derecha, por lo que debemos agregar un coeficiente de tres.
Al2(SO4)3 + 3Ca(OH)2 → 2Al(OH)3 + 3CaSO4
Doble la comprobación de todos los átomos, podemos ver que todos los elementos están en equilibrio, así que nuestra última ecuación es
Al2(SO4)3 + 3Ca(OH)2 → 2Al(OH)3 + 3CaSO4
10., H2SO4 + HI → H2S + I2 + H2O
dado que el hidrógeno aparece más de una vez a la izquierda, lo saltaremos temporalmente y pasaremos al azufre. Hay un átomo a la izquierda y otro a la derecha, así que no hay nada que equilibrar todavía. Mirando el oxígeno, hay cuatro a la izquierda y uno a la derecha, así que podemos añadir un coeficiente de cuatro para equilibrarlos.
H2SO4 + HI → H2S + I2 + 4H2O
solo hay un yodo a la izquierda y dos a la derecha, por lo que un simple cambio de coeficiente puede equilibrarlos.,
H2SO4 + 2HI → H2S + I2 + 4H2O
Ahora, podemos ver el elemento más desafiante: el hidrógeno. A la izquierda, hay cuatro y a la derecha, hay diez. Por lo tanto, sabemos que tenemos que cambiar el coeficiente de H2SO4 o HI. Queremos cambiar algo que requerirá la menor cantidad de ajustes después, por lo que cambiaremos el coeficiente de HI. Para que el lado izquierdo tenga diez átomos de hidrógeno, necesitamos HI para tener ocho átomos de hidrógeno, ya que H2SO4 ya tiene dos. Por lo tanto, vamos a cambiar el coeficiente de 2 a 8.,
H2SO4 + 8HI → H2S + I2 + 4H2O
sin Embargo, esto también cambia el equilibrio de yodo. Ahora hay ocho a la izquierda, pero solo dos a la derecha. Para arreglar esto, agregaremos un coeficiente de 4 a la derecha. Después de comprobar que todo lo demás se equilibra también, obtenemos una respuesta final de
H2SO4 + 8HI → H2S + 4I2 + 4H2O
Como con la mayoría de las habilidades, la práctica hace la perfección al aprender a equilibrar ecuaciones químicas. Sigue trabajando duro y trata de hacer tantos problemas como puedas para ayudarte a perfeccionar tus habilidades de equilibrio.,
¿Tienes algún consejo o truco para ayudarte a equilibrar ecuaciones químicas? Háganoslo saber en los comentarios!
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