Balanceo de ecuaciones químicas

Balanceo de reacciones químicas
Una reacción química tiene lugar cuando las sustancias se combinan y sufren un cambio para formar nuevas y diferentes sustancias. Cuando hablamos de un cambio químico, significa que ha ocurrido una reacción química, la cual requiere de una ecuación química para su representación. Una reacción química es una forma abreviada que expresa un cambio químico mediantesímbolos y fórmulas.
En una ecuación química, las sustancias que se van a transformar en otras distintas se llaman reactivos y, las que resultan, productos. Los reactivos se escriben siempre a la izquierda y, los productos a la derecha, separados por una flecha que indica el sentido de la reacción ( ), que significa: “reaccionan y producen”. A continuación se muestra un ejemplo sobre loanterior:
(Reactivos) CuO + C Cu + CO (Productos)
Reaccionan y producen
Algunas veces el estado físico de las sustancias que participan en la reacción se indica colocando la abreviatura de una sola letra entre paréntesis después de la fórmula de la sustancia. Ejemplo:
Zn(s) + 2HCl(ac) ZnCl2(s) + H2(g)
1. (g) gaseoso
2. (l) liquido
3. (s) solido4. (ac) solución acuosa
El objetivo de balancear ecuaciones químicas es controlar y equilibrar el número de átomos existentes en toda reacción. Existen 3 tipos de balanceos: balanceo por tanteo (aproximaciones), método algebraico y balanceo redox (oxido-reducción).
Balanceo por tanteo. Este método no implica ningún proceso matemático, sin embargo, para efectuarlo se sugieren los siguientes pasos:1. Equilibrar todos los elementos diferentes al oxígeno y al hidrógeno.
2. Equilibrar los hidrógenos, por lo general, al hacer esto se equilibra el agua.
3. Equilibrar los oxígenos y así la ecuación quedará balanceada.
Ejemplo.
Balancee por el método de tanteo la siguiente reacción:
Na2O2 + H2O NaOH + O2

Paso 1.
Na2O2 + H2O2NaOH + O2
Paso 2. Los hidrógenos están igualados.
Paso 3. Se igualan los oxígenos:
Na2O2 + 2H2O 2NaOH + O2
Paso 4. Se vuelve a ajustar la reacción:
2Na2O2 + 2H2O 4NaOH + O2
Método algebraico. Nos permite detectar si una reacción está mal planteada, por ejemplo, puede suceder que un compuesto no esté bien colocado, pues debe estar en el otro miembro dela ecuación, esto se apreciaría si alguno de los coeficientes resultara negativo al resolver el sistema de ecuaciones, por lo que resultaría poco práctico en caso de que se planteara un sistema simultáneo con muchas variables y a la vez nos llevaría a una solución complicada; para explicar este método resolveremos la siguiente reacción:
Cu + HNO3 Cu(NO3)2 + H2O + NO
Paso 1. Sele asigna una letra minúscula a cada elemento o compuesto de la reacción:
a b c d e
Cu + HNO3 Cu(NO3)2 + H2O + NO
Paso 2. Para cada elemento se establece una ecuación algebraica con la variable asignada. Cada incógnita deberá ir acompañada del índice que afecta al elemento, por ejemplo,para el Cu se tiene un átomo de cobre en el término “a” y uno en el “c”; para el hidrógeno, se tiene un átomo en el “b” y 2 en el “d”; para el nitrógeno, un átomo en el “b” y 2 en el “c”, más 1 en el “e”; por último, para el oxígeno 3 átomos en el “b”, 6 en el “c”, 1 en el “d” y uno en el “e”; resumiendo lo anterior tenemos:
Cu: a = c ………. (1)
H: b = 2d ……….(2)
N: b = 2c + e ……….(3)
O: 3b =6c + d + e ……….(4)
Paso 3. Como se tiene un sistema de ecuaciones indeterminado porque hay 5 incógnitas (a, b, c, d, e) y 4 ecuaciones (para Cu, H, N, O), se le asigna el valor de 1 a la literal que más veces aparezca en las ecuaciones. En este sistema de ecuaciones se observa que la “b” y la “c” aparecen 3 veces, por lo que escogemos la que nos facilite más rápidamente la solución del sistema...