UNIDAD N°1. TEMA N°2 BALANCEO DE ECUACIONES QUIMICAS. GRADO 11°

 

	INSTITUCIÓN EDUCATIVA DISTRITAL TÉCNICO INDUSTRIAL Ciencia, Técnica y Valores Humanos
	Plan de clase 1° periodo

UNIDAD N°1. TEMA N°2. BALANCEO DE ECUACIONES QUIMICAS.

LOGROS:

Ø  Interpreta la información que proporciona una ecuación balanceada

Ø  Emplea correctamente los símbolos adecuados para representar fórmulas químicas determinadas.

INDICADOR DE DESEMPEÑO. Completa correctamente las reacciones químicas propuestas y las balancea.

COMPETENCIAS: INDAGAR, INTERPRETAR, COMUNICAR.

 

1.       INCIO. Con base en los conocimientos adquiridos en el tema de número de oxidación responda:

¿Qué es número o estado de oxidación? ¿Qué es sustancia oxidada? ¿qué es sustancia reducida?

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2.       DESARROLLO.

El balanceo de las ecuaciones químicas es la forma de igualar la cantidad de átomos que reaccionan con los átomos que se producen en una ecuación química. En la ecuación química se muestran la fórmula de los materiales que reaccionan y los productos que se forman, separados por una flecha.

 

El balanceo de las ecuaciones químicas sirve para presentar de forma correcta las proporciones de sustancias que reaccionan y la cantidad de productos que se obtiene.

Para balancear una ecuación química, en primer lugar, debemos confirmar que el número de los átomos del lado izquierdo de la reacción es igual al lado derecho de los productos. De no ser así, podemos recurrir a algunos métodos para hacer el balanceo, como el de tanteo, algebraico y redox.

Por qué una ecuación química debe estar balanceada

Una ecuación química debe estar balanceada para ser correcta, de otra forma no presenta lo que sucede en la realidad. Es decir, debe cumplir la LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA MATERIA Y LA LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LAS MASAS.

Por ejemplo, el óxido de azufre SO₃ da lugar al dióxido de azufre SO₂ y al oxígeno molecular O₂, como se muestra en la figura abajo:

 Del lado izquierdo de la flecha se muestran los reactantes, tres átomos de oxígeno y un átomo de azufre. Del lado derecho de los productos hay cuatro átomos de oxígeno y uno de azufre. Esta ecuación no está balanceada pues tenemos un exceso de un oxígeno en los productos que va en contra de las leyes de la química y la física.

 ¿Cómo resolvemos este desequilibrio? Para balancear la ecuación química nos valemos de los coeficientes, unos números que colocamos delante de la fórmula química que nos indican cuantas moléculas participan en la reacción. El coeficiente delante de una fórmula multiplica al subíndice de cada átomo.

Por ejemplo, si colocamos un 2 delante del SO₃ significa que son dos moléculas de óxido de azufre que están reaccionando entre sí. También significa que hay 2 átomos de azufre y 6 átomos (2x3) de oxígeno.

Un 2 delante del SO₂ nos indica que se forman dos moléculas de dióxido de azufre, con 2 átomos de S y 6 átomos de O. Ahora tenemos la ecuación balanceada:

Métodos de balanceo de ecuaciones químicas

Existen varios métodos para balancear una ecuación química dependiendo de si son ecuaciones simples, ecuaciones redox o ecuaciones con muchos participantes.

 

Método de balanceo por inspección o tanteo

El método de balanceo por inspección o tanteo consiste en revisar elemento por elemento cuantos hay de cada lado de la flecha, y tratar de adivinar el coeficiente delante de las fórmulas hasta conseguir la igualdad. Algunas personas llaman a este método de ensayo y error.

Por ejemplo, en la ecuación de formación del amoníaco a partir de nitrógeno e hidrógeno es la siguiente:

Esta ecuación no está balanceada porque hay dos átomos de nitrógeno y dos átomos de hidrógeno del lado izquierdo y un nitrógeno con tres hidrógenos del lado derecho.

Paso 1. Vamos a balancear al nitrógeno colocando un 2 delante del amoniaco NH₃:

Paso 2. Vamos a balancear el hidrógeno. Tenemos dos H del lado izquierdo y 6 H del lado derecho (el coeficiente 2 multiplica al subíndice 3 del H; 2x3=6). Si colocamos un coeficiente 3 delante del H₂ del lado izquierdo, habremos balanceado la ecuación:

Ejemplo: BALANCEAR LA ECUACION: H2(g)  +  Cl2(g)  →  HCl(g)

1.1. Escribir la ecuación con la estructura básica para la reacción.

·H₂(g)  +  Cl₂(g)  →  HCl(g)

2. Contar los átomos de los elementos de los reactivos.

·2 átomos de H   +   2 átomos Cl

3. Contar los átomos de los elementos en los productos.

·1 átomo de H   +   1 átomo de Cl

4. Cambiar los coeficientes para que el número de átomos de cada elemento sea igual en ambos lados de la ecuación.

            H₂(g) + Cl₂(g)  →  2  HCl(g)

5. Escribir los coeficientes en su razón más baja posible. Los coeficientes deben ser los números enteros más pequeños posibles.

6. Revisar el trabajo. Asegurarse de que el número de átomos de cada elemento sea igual en ambos lados de la ecuación.

·2 átomos de H   +   2 átomos Cl   →   2 átomos de H   +   2 átomos Cl

Ecuación balanceada:             H₂(g) + Cl₂(g)  →  2HCl(g)

Ecuación balanceada:             H2(g) + Cl2(g)  →  2HCl(g)

Método de balanceo redox u oxido -reducción.

 

Existen ecuaciones químicas que involucran el intercambio de electrones entre átomos. Estas reacciones se llaman de oxidación-reducción o reacciones redox. Como cualquier ecuación, el número de electrones tiene que ser igual del lado de los reactantes como del lado de los productos, es decir, los electrones no se crean ni se destruyen.

Este método se   basa   en   los   cambios   de   los números   de   oxidación   de   las especies que reaccionan.

PROCEDIMIENTO:

1.       Verificar   que   la   ecuación este bien escrita y completa.

2.       Colocar   los   números   de oxidación   en   cada   uno   de   los elementos.

3.       Observar   que   números   de oxidación cambiaron (un elemento se oxida y otro se reduce).

4.       Escribir   la   diferencia   de números   de   oxidación   de   un mismo elemento.

5.       Multiplicar   la   diferencia   de números   de   oxidación   por   los subíndices   correspondientes   de cada elemento.

6.       Cruzar los resultados.

7.       Colocar   los   resultados   como coeficientes   en   el   lugar correspondiente.

8.       Completar el balanceo por tanteo.

9.       Verificar el número de átomos encada miembro de la ecuación.

10.   Si   es   posible, se   reducen   los coeficientes a su mínima expresión. Ecuación balanceada.

 

Ejemplo:

1. Verificar que la ecuación este bien escrita y completa:

·Cu  +  HNO₃  →  Cu(NO₃)₂  +  NO  +  H₂O

2. Colocar los números de oxidación en cada uno de los elementos:

· 0     +1 +5 -2        +2 +5 -2       +2 -2   +1 -2

Cu  +  HNO₃  →  Cu(NO₃)₂  +  NO  +  H₂O

3. Observar que números de oxidación cambiaron (un elemento se oxida y otro se reduce):

·0     +1 +5 -2        +2 +5 -2       +2 -2   +1 -2

Cu  +  HNO₃  →  Cu(NO₃)₂  +  NO  +  H₂O

4. Escribir la diferencia de números de oxidación de un mismo elemento:   Cu = 2          N = 3

5. Multiplicar la diferencia de números de oxidación por los subíndices correspondientes de cada elemento:

·Cu = 2 x 1 = 2            N = 3 x 1 = 3

6. Cruzar los resultados.   Cu = 3       N = 2

7. Colocar los resultados como coeficientes en el lugar correspondiente:  

 Cu  +  HNO₃  →  3 Cu(NO₃)₂  +   2 NO  +  H₂O

8. Completar el balanceo por tanteo:  3 Cu  +   8 HNO₃  →  3 Cu(NO₃)₂  +   2 NO  +  4 H₂O

9. Verificar el número de átomos en cada miembro de la ecuación:

·3 Cu   +   8 H  +  8 N  +  24 O   →   3 Cu   +   8 H  +  8 N  +  24 O  

10. Si es posible, se reducen los coeficientes a su mínima expresión (en este caso no se puede reducir):

·Ecuación balanceada:    3 Cu  +   8 HNO₃  →  3 Cu(NO₃)₂  +   2 NO  +  4 H₂O

3. CIERRE.       BALANCEAR LAS SIGUINTES REACCIONES:

POR TANTEO:

A.      Al + N2 –> AlN

B.      N₂O₅ + H₂O –> HNO₃

C.      PbCl₄ + H₂O –> PbO₂ + HCl

D.      Na₂Cr₂O₇ + NH₄Cl –> Cr₂O₃ + NaCl + N₂ + H₂0

E.       KMnO₂ + HCl à KCl + MnCl₂ + H₂O + Cl

POR REDOX:

A.      Ag + HNO₃ -> HAgO₃ + NO₂ + H₂O

B.      HNO₃ +  Sn +  H₂0 ->  H₂Sn0₃ +  NO

C.      C₈H₁₈ + O₂ ->  CO₂ + H₂O

D.      Fe₂O₃ + CO →   Fe +  CO₂ 

WEBGRAFIA.

1.       https://www.todamateria.com/balanceo-de-ecuaciones-quimicas/

2.       https://gradilla.info/5-ejemplos-de-reaccion-redox/

3.       https://gradilla.info/5-ejemplos-de-balanceo-por-tanteo/