Ecuaciones y simbología de las reacciones químicas. Balanceo por tanteo. Parte I.

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Las reacciones químicas, también llamadas cambios químicos, representan las diferentes modificaciones que sufren las propiedades características de la materia, por efectos de un factor energético. Ejemplo de ello son la combustión de combustibles, la corrosión del hierro, la respiración en los seres vivos, la fermentación (leche agria), descomposición de cadáveres, entre otros.

ECUACIONES Y SIMBOLOGÍA

Las reacciones químicas son representadas a través de ecuaciones, las cuales poseen una estructura conformada por fórmulas, símbolos y números denominados coeficientes estequiométricos. Al igual que cuando no se observa un subíndice en alguna fórmula química, si no se observa un número delante de cualquier especie química se entiende que su coeficiente estequiométrico es 1.

Se estudiará la estructura de las reacciones químicas de derecha a izquierda, a través de una reacción muy conocida: la de formación del gas contaminante monóxido de nitrógeno NO, el cual proviene de la combustión en motores de vehículos, lanchas, entre otros.

Estructura:

• Los miembros a la izquierda representan las sustancias reaccionantes, reactivos o reactantes. Las moléculas o compuestos reaccionantes son separados con un signo positivo (+). En el ejemplo los reactivos son el N₂ y el O₂, ambos gases atmosféricos.
• Los coeficientes estequiométricos de los reactivos son 1 para el N₂ y 1 el O₂. Por ser gases se les coloca en subíndices la letra “g” entre paréntesis del lado derecho. Los demás estados físicos sólido y líquido se señalan con los subíndices (s) y (l), respectivamente.
• La flecha indica el sentido de la reacción, en este caso hacia la formación de productos por lo que es una reacción irreversible. En caso de que la flecha se dirija a ambos sentidos, derecha e izquierda, indica que la reacción es reversible.
• Sobre la flecha se muestran las condiciones de las reacciones. En el ejemplo el símbolo “” indica calor. Otros símbolos son:



• Los miembros a la derecha representan las sustancias que se forman, sustancias resultantes o productos. En el ejemplo se forman 2 moles (coeficiente estequiométrico) de gas (g) monóxido de nitrógeno NO.

Balanceo por tanteo

Para comprender el porqué se deben balancear las reacciones químicas es necesario estudiar la ley de la conservación de la masa.

La ley de la conservación de la masa indica que la masa de cualquier material permanece constante cuando éste sufre un cambio químico, por lo que en una reacción química el total de las masas reaccionantes es la misma de los productos obtenidos. Un ejemplo sería el experimento de quemar (calor) dentro de un recipiente una hoja de papel (reactivo) previamente pesada (masa) y luego pesar las cenizas y el humo (productos). La masa del papel sin quemar será igual a la masa de las cenizas y el humo.

Debido a la ley de la conservación de la masa se hace necesario igual el número de cada átomo de especies reactivas o productos, también conocida como ley de la conservación de los átomos. Dicha igualación se alcanza mediante el balanceo por tanteo, que no es más que escribir números (coeficientes) delante de cada especie química de la reacción hasta que se iguale su cantidad en los reactivos con su cantidad en los productos.

El balanceo por tanteo debe su nombre al tanteo de números que se lleva a cabo hasta lograr la igualación de elementos uno a uno.

Pasos para realizar el balanceo por tanteo:

• Se comienza a balancear por el reactivo o producto que posea el mayor número de átomos, específicamente por el elemento que dentro de dicho compuesto tenga el mayor subíndice.
• Si existe un ión poliatómico, éste se balancea como si se tratara de un solo átomo.
• El hidrógeno y el oxígeno se balancean de últimos. Todos los coeficientes deben ser números enteros y no se deben alterar los subíndices.

Referencias bibliográficas:

Ramos, F; Caballero, A (2000). Química teoría. 1er año Ciclo Diversificado. Ciencias y Ciclo Profesional. Caracas, Venezuela. Pág: 70-72.