Ecuaciones químicas equilibradas: definición y ejemplos

Las ecuaciones químicas equilibradas son elementos básicos de la Química, por lo que es muy importante saber cómo equilibrar una ecuación química de la forma correcta, así como reconocerla. Estas ecuaciones representan a cada componente que participa en una reacción química.

Qué es una ecuación química equilibrada

Para comprender más fácilmente de qué se trata una ecuación química equilibrada, es necesario revisar los conceptos de reacción química y sus componentes. Una reacción química es un proceso en el cual se transforman una o más sustancias. Para que exista una reacción química, debe haber «reactantes» o «reactivos», es decir, sustancias o elementos básicos que van a interactuar entre sí, y «productos», el resultado de la transformación de los reactivos.

Una ecuación química equilibrada es la representación de una reacción química y los elementos que la conforman, así como los productos que se obtienen a partir de ella. Además, la ecuación química equilibrada tiene el mismo número de reactantes y de productos. Las sustancias reactantes se deben escribir a la izquierda y los productos, a la derecha. Un ejemplo donde podemos observar esto es la reacción de síntesis del aguaa partir de los elementos que la componen: 2H₂ + O₂ → 2H₂O. Esta ecuación está equilibrada porque en el producto existe la misma cantidad de átomos que en las sustancias reactantes. Una reacción equilibrada se dice también que está «ajustada» y «balanceada», aunque este últimotérmino es una traducción d¡recta del idioma inglés.

Cómo reconocer o equilibrar una ecuación química

Según lo mencionado anteriormente, una ecuación equilibrada debe contener el mismo número de cada tipo de átomo en ambos lados. Para ajustar una ecuación química, es importante tener en cuenta lo siguiente:

• Las sustancias reactantes deben estar en el lado izquierdo de la flecha y los productos a la derecha de la misma.
• Los coeficientes son los números que van delante de la fórmula química e indican los moles de un elemento o compuesto.
• Los subíndices son los números que aparecen debajo del elemento y señalan el número de átomos que tiene una sola molécula.

Pasos para equilibrar una ecuación química

1. Multiplicar el número de coeficiente y el subíndice. Si el átomo de un elemento aparece en más de una sustancia reactante o producto, debes sumar todos los átomos a cada lado de la flecha.
2. Si sólo hay un mol o un átomo, entonces el coeficiente o subíndice 1 no se escribe.
3. Se deben reducir los coeficientes a los números enteros más bajos posible. Por lo tanto, si todos los coeficientes se pueden dividir entre 2 ó 3, debes dividirlos y obtener el menor número posible.

Finalmente, debes verificar que la ecuación química esté ajustada. Para ello, sigue los siguientes pasos:

• Suma los números de cada tipo de átomo. Si la ecuación está equilibrada, entonces el número total de átomos tiene que ser el mismo en ambas partes de la ecuación. Esto se debe a que, según la Ley de Conservación de la Masa, la masa es la misma antes y después de una reacción química.
• Asegúrate de que en cada lado de la ecuación estén todos los tipos de átomos.
• Controla que los coeficientes sean los números más bajos que puedes obtener después de la factorización. Esto te permitirá obtener la ecuación ajustada más simple. Si todos los coeficientes en ambos lados de la ecuación aún se pueden dividir por 2 significa que debes dividirlos de nuevo para obtener el menor número posible y por tanto, la ecuación química ajustada más sencilla posible.

Ejemplos de ecuaciones químicas equilibradas

Veamos los pasos para equilibrar ecuaciones químicas en el siguiente ejemplo:

Na + O₂ → Na₂ O

A la izquierda de la flecha tenemos las sustancias reactantes: un átomo de sodio y una molécula de oxígeno (dos átomos). Tanto el sodio como el oxígeno tienen coeficiente 1. Es decir, hay un mol de cada uno. El subíndice del sodio (Na) está impícito, lo cual significa que se trata de 1 átomo de sodio. En el caso del oxígeno, la molécula tiene dos átomos, que se indican con el subíndice 2.

A la derecha de la flecha encontramos el producto de esta reacción química: el óxido de sodio (Na₂O).

Primero, entonces, multiplicamos los coeficientes de las sustancias: 1×1=1.

Luego, sumamos los subíndices de las sustancias: 1+2=3.

Ahora ya podemos verificar si está equilibrada o no: debemos entonces controlar que los tipos de elementos estén presentes en ambos lados de la ecuación y que haya la misma cantidad de átomos. En este caso: hay 3 átomos de un lado y 3 átomos del otro. Además, los coeficientes y subíndices no se pueden dividir más, de modo que el resultado es la ecuación química ajustada más simple posible.

Algunos ejemplos sencillos de ecuaciones químicas equilibradas son:

Fe + S → FeS (sulfato de hierro)

2Mg + O₂ → 2MgO (óxido de magnesio)

N₂ + 3H₂ → 2NH₃ (amoníaco)

Otros ejemplos de ecuaciones químicas equilibradas:

SnO₂ + 2H₂ → Sn + 2H₂O

Ba₃ N₂ + 6H₂O → 3Ba (OH)₂ + 2NH₃

4FeS + 7O₂ → 2Fe₂O₃ + 4SO₂

2As + 6NaOH → 2Na₃AsO₃ + 3H₂

12HClO₄ + P₄O₁₀ → 4H₃PO₄ + 6Cl₂O₇

8CO + 17H₂ → C₈H₁₈ + 8H₂O

3KOH + H₃PO₄ → K₃PO₄ + 3H₂O

2KNO₃ + H₂CO₃ → K₂CO₃ + 2HNO₃

C₂H₆O + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O

4NH₃ + 5O₂ → 4NO + 6H₂O

Bibliografía

• Gómez Aspe, R. Teoría y problemas resueltos de química orgánica. (2013). España. Síntesis.
• Rodríguez Morales, M. Formulación Y Nomenclatura Química Orgánica. (2014). España. Oxford University Press España.