quimica : laboratorio

laboratorio virtual balanceo.

introducción: Buenos días en el siguiente blog quiero presentares un laboratorio virtual con el cual enriquecemos nuestro aprendizaje y mejoramos nuestra técnica a la hora de balancear una ecuación química por el método de tanto y oxido reducción.

objetivos:

aprender mas acerca de las ecuaciones químicas
mejorar nuestra técnica para balancear por el método de balanceo y oxido reducción.

Balanceo por el método de balanceo y tanteo :

El balanceo de las ecuaciones químicas, consiste en establecer la cantidad de sustancias que intervienen en una reacción química para que correspondan con la cantidad de sustancias producidas, es decir, que los elementos que reaccionan en el primer miembro de la ecuación son los mismos que quedan después de la reacción en el segundo miembro de la ecuación.

Uno de los métodos para balancear una ecuación es el método por tanteo. En este método intentaremos equilibrar el número de átomos en la ecuación química, modificando los valores de las sustancias presente de uno o ambos lados, para que exista igualdad entre el número de átomos de las sustancias reaccionantes y las sustancias producidas. Es un método de ensayo y error.

Cuando estudiamos una reacción química compleja, existe la duda sobre si la cantidad de sustancias que reaccionan y las sustancias producidas son iguales en ambos lados de la ecuación. Aplicando el balanceo por tanteo, seguiremos los siguientes pasos:

Ejemplo de balanceo por tanteo de neutralización del sulfato de sodio con el ácido clorhídrico:

1. Tomamos en consideración los radicales de las sustancias que reaccionan, así como las que se producen. Veamos las siguiente reacción de neutralización del sulfato de sodio con el ácido clorhídrico:

Na2SO3 + HCl -- > NaCl + H2O + SO2

Como podemos ver, tenemos del lado izquierdo de la ecuación las sustancias reaccionantes: sulfato de sodio (Na2SO3) y ácido clorhídrico (HCl). Del lado derecho, tenemos los productos de la reacción: Cloruro de sodio o sal común (NaCl), Agua (H2O) y óxido de azúfre (SO2).

Podemos ver en esta ecuación las sustancias que reaccionan y las que se producen, con sus respectivas fórmulas. Sin embargo, para saber si esta ecuación está balanceada, debemos contar el número de átomos de uno y otro lado; si el total es el mismo de ambos lados entonces consideramos que la ecuación está balanceada. Así tenemos:

2 + 1 + 3 + 1+ 1 -- > 1 + 1 + 2 + 1 + 1 + 2

Na2SO3 + HCl -- > NaCl + H2O + SO2

Como podemos ver, el número de átomos en el primer miembro de la ecuación es menor que el segundo, por lo que la ecuación está desbalanceada.

2. Comenzaremos por identificar el número de átomos de cada elemento en ambos lados de la ecuación:

Lado izquierdo: Na = 2; S = 1; O = 3; H = 1; Cl = 1

Lado derecho : Na = 1; S = 1; O = 3; H = 2; Cl = 1

Así tenemos que del lado derecho de nuestra ecuación nos falta un átomo de sodio, mientras que sobra un átomo de hidrógeno.

3. Para balancear una ecuación al tanteo, tenemos que seguir las siguientes reglas:

a. No agregaremos elementos que no pertenezcan a la ecuación.

b. No modificaremos los radicales de los elementos de la ecuación, es decir, si de un lado el hidrógeno tiene un radical 2, debe seguir con el radical 2.

c. Sí podemos expresar al aumento de átomos agregando el número de átomos de alguno de los compuestos de la mezcla. Así, si queremos expresar que hay 4 átomos de ácido clorhídrico, escribiremos 4HCl.

d. Es conveniente comenzar el balanceo por los elementos que sólo aparecen una vez en cada miembro, dejando al último los que aparecen más de una vez, si es necesario.

e. El hidrógeno y el oxígeno son de los últimos elementos a considerar para el balanceo.

4. No tenemos un lugar definido para comenzar nuestro balanceo, así que podemos comenzar por cualquiera de los miembros de la ecuación. Comenzaremos con los átomos de sodio. Como vemos, en el primer miembro hay dos átomos de sodio para reaccionar en la molécula de sulfato de sodio, mientras que del lado derecho, en la sustancia producida, el cloruro de sodio, sólo hay un átomo de sodio. Esto significa que para equilibrar el sodio y que haya dos átomos en el resultado, debe haber dos moléculas de cloruro de sodio en el lado derecho de la reacción. Así tendríamos:

2 + 1 + 3 + 1+ 1 -- > 2 +2 + 2 + 1 + 1 + 2

Na2SO3 + HCl -- > 2NaCl + H2O + SO2

5. Como vemos, ya tenemos la misma cantidad de átomos de sodio. Pero nuestra ecuación sigue desequilibrada. En efecto, ahora tenemos:

Lado izquierdo: Na = 2; S = 1; O = 3; H = 1; Cl = 1

Lado derecho : Na = 2; S = 1; O = 3; H = 2; Cl = 2

6. Ahora tenemos dos átomos de cloro en el resultado y sólo uno en los reactivos. Si consideramos que el resultado de la reacción produce dos átomos de sal, y sólo hay un átomo de cloro en la molécula que reacciona, significa que ahora debemos considerar que actúan dos moléculas del compuesto que contiene el cloro, o sea, dos moléculas de ácido clorhídrico. Para comprobar si nuestra suposición es cierta, agregamos a nuestra fórmula la indicación de que están reaccionando dos átomos de HCl y volvemos a contar los átomos:

2 + 1 + 3 + 2 + 2 -- > 2 +2 + 2 + 1 + 1 + 2

Na2SO3 + 2HCl -- > 2NaCl + H2O + SO2

7. Ahora ya tenemos el mismo número de átomos reaccionando de uno y otro lado de la ecucación. Finalmente revisamos que en ambos lados exista el mismo número de átomos de cada elemento:

Lado izquierdo: Na = 2; S = 1; O = 3; H = 2; Cl = 2

Lado derecho : Na = 2; S = 1; O = 3; H = 2; Cl = 2

Tenemos el mismo número de átomos de cada elemento en ambos lados de la ecuación, lo que significa que nuestra fórmula está correctamente balanceada. También podemos apreciar que al comenzar a balancear por los elementos que sólo aparecen una vez, otros átomos, en este caso el hidrógeno, cambia sus valores dependiendo de la molécula en la que se encuentra combinado y la cantidad de moléculas que actúan en la ecuación, equilibrándose también junto con el resto de elementos.

Balanceo por el método de oxido reducción:

QUÉ ES UNA ECUACIÓN QUÍMICA?

Cómo se balancea una ecuación química? Cuando la reacción química se expresa como ecuación, además de escribir correctamente todas las fórmulas, se debe ajustar el número de átomos de los reactivos y productos, colocando un coeficiente a la izquierda de los reactivos o de los productos El balanceo de ecuaciones busca igualar el número de átomos en ambos lados de la ecuación.

Procedimiento para balancear ecuaciones por el método de Oxido reducción Para ilustrar paso a paso el procedimiento a seguir, analizaremos la reacción entre el ácido nítrico y el sulfuro de hidrógeno, con producción de monóxido de nitrógeno, azufre y agua HNO₃ + H₂S ------- NO + S + H₂O Paso 1: asignar Paso 2: Observar e identificar cuáles fueron los elementos correctamente el que experimentaron cambios número de oxidación a en los estados de oxidación y todos los átomos que con ellos plantear participan en la semirreacciones. reacción. Paso 1: H⁺ N⁵⁺ O₃⁼ + H₂⁺S⁼ ------N⁺⁺ O⁼ + S⁰ + H₂⁺ O⁼ Paso 2: 1)N⁵⁺ + 3 e⁻ ------- N⁺⁺ , se redujo. 2)S⁼ ------- S⁰ + 2 e⁻ , se oxidó.

Procedimiento para balancear ecuaciones por el método de Oxido reducción Paso 3: Igualar la cantidad de electrones perdidos y ganados. Para ello, se multiplica la ecuación (1) por el número de electrones perdidos en la ecuación (2), y la ecuación (2) por el número de electrones ganados en la ecuación (1) Paso 4: verificar los coeficientes para las especies no contempladas en el paso anterior, es decir, H y O. En caso de estar des balanceados, se procede según el método de tanteo. Paso 3: 2(N⁵⁺ + 3 e⁻ ------- N⁺⁺ ) 3(S⁼ ------- S⁰ + 2 e⁻ ) 2HNO₃ + 3H₂S ------- 2NO + 3S + 4H₂O