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Elaborado: Qco. Pedro Pineda A. 2020 BALANCEO DE ECUACIONES QUIMICAS Ensayos Químicos - B Introducción El objetivo de balancear una ecuación química es hacer que cumpla con la Ley de la conservación de la masa la cual establece que en una reacción química la masa de los reactivos debe ser igual a la masa de los productos. Introducción Una reacción química es un proceso en el que una sustancia (o sustancias) cambia para formar una o más sustancias nuevas. Una ecuación química, es la manera de representar una reacción química, esta utiliza una serie de símbolos químicos para mostrar qué sucede durante dicha reacción. Reacción y Ecuación Química CONCEPTO Son cambios o transformaciones en la cual una o más sustancias iniciales llamadas reactantes, mediante choque efectivos entre si, originan la ruptura de enlaces, produciéndose entonces la formación de nuevos enlaces químicos, los que darán lugar a la formación de nuevas sustancias denominados productos con propiedad distintas a los reactantes. Reacciones químicas Una ecuación química es la representación escrita y abreviada de una reacción química. A la izquierda se escriben las fórmulas de los reactivos (sustancias reaccionantes) A la derecha se escriben las fórmulas de los productos (sustancias resultantes) Separadas por una flecha. También pueden contener información sobre el estado físico de las sustancias y sobre las condiciones de la reacción. Ejemplo: Donde: sólido (s) líquido (l) gaseoso (g) vapor (v) acuoso (ac) 1, 2,1, 1 y 1 coeficientes estequiométricos ECUACIONES QUÍMICA EVIDENCIAS DE OCURRENCIA DE UNA REACCIÓN QUÍMICA Liberación de gas (burbujas) Cambio en color, olor y sabor Formación de precipitados (son los insolubles) Variación en la temperatura del sistema (cambio térmico) REACCIONES QUÍMICAS EN DISOLUCIÓN Las soluciones en las cuales el agua es el medio de disolución se denominan disoluciones acuosas. CaCO3(s) + H2O(l) + CO2(ac) Ca(HCO3)2(ac) Una Disolución es una mezcla homogénea de dos o más sustancias. Disolvente es la sustancia que se encuentra en mayor cantidad en una disolución. Soluto es la sustancia que está disuelta en la disolución. Ejemplo: Cloruro de sodio (NaCl) disuelto en agua. REACCIONES DE PRECIPITACIÓN Son aquellas reacciones que dan por resultado la formación de un producto insoluble. Precipitado es un sólido insoluble que se forma en una reacción en disolución. Se producen reacciones de precipitación cuando ciertos pares de iones con carga opuesta se atraen con tanta fuerza que forman un sólido iónico insoluble 2KI(ac) + Pb(NO3)2(ac) PbI2(s) + 2KNO3(ac) Ecuación molecular +1 -2 +1 +1 -1 +1 -1 +1 -2 BALANCE DE ECUACIONES QUÍMICAS Cuando la reacción química se expresa como ecuación, además de escribir correctamente todas las especies participantes, se debe ajustar el número de átomos de reactivos y productos, colocando un coeficiente a la izquierda de los reactivos o de los productos. El balanceo de ecuaciones busca igualar el de átomos en ambos lados de la ecuación, para mantener la Ley de Lavoisier. NaOH + HCl NaCl + H2O MÉTODOS PARA BALANCEAR UNA DE ECUACIÓN QUÍMICA MÉTODO DE SIMPLE INSPECCIÓN (TANTEO) Pasos a seguir: Se balancean los metales Se balancean los no metales Se balancean los átomos de hidrógeno. Se balancean los átomos de oxígeno. Ejemplo: Balancear las siguientes ecuaciones químicas N2 + 3H2 2NH3 C3H8 + 5O2 3CO2 + 4H2O 2H3PO4 + 3Mg Mg3(PO4)2 + 3H2 2KClO3 2KCl + 3O2 Ejercicio: Balance las siguientes ecuaciones: (a) 2Na(s) + 2H2O(l) 2NaOH + H2 (b) 4Fe(s) + 3O2(g) 2Fe2O3(s) (c)1C2H4(g) + 3O2(g) 2CO2(g) + 2H2O(g) (d) 2Al(s) + 6HCl(ac) 2AlCl3(ac) +3H2(g) 2. MÉTODO DEL NÚMERO DE OXIDACIÓN (REDOX) Pasos a seguir: Asignar el estado de oxidación a cada uno de los átomos de los elementos. Identificar los elementos que han cambiado de estado de oxidación. Escribir por separado los pares redox hacia la oxidación y hacia la reducción, balanceando el número de átomos de los elementos que han cambiado su estado de oxidación y el número de electrones intercambiados. Multiplicar la ecuaciones por los menores números que permitan igualar el número de electrones donados y recibidos. Transferir los coeficientes encontrados a la ecuación original. Terminar el balanceo de los átomos de los elementos restantes (por “tanteo”). Ejemplo: Balancee la siguiente reacción y marque la secuencia correcta: KClO3 + KI + HCl KCl + H2O + I2 I. El I2 es el agente reductor. II. Se transfieren 10 moles de electrones. III. El agente oxidante es KCIO3. Solución: +1 +5 -2 +1 -1 +1 -1 +1 -1 +1 -2 0 1KClO3 + 6KI + 6HCl 7KCl + 3H2O + 3I2 +5 -1 1(Cl --+6------- Cl) Oxidación( A.R) -1 0 3( 2 I ----2------ I2 ) Reducción(A.O.) Apliquemos lo aprendido Ejercicio 1: Balancear la ecuación 4Zn (s) + 10HNO3 (ac) 4Zn(NO3)2 (ac) + 1N2O (g) + 5H2O (l) Ejercicio 2: Escriba la ecuación de combustión del etano (C2H6) y realice el balanceo por el método del tanteo C2H6 + O2 CO2 + H2O Ejercicio 3: Balancea la siguiente reacción por el método redox KMnO4 (ac) + HCl (ac) MnCl2 (ac) + Cl2 (g) + KCl (ac) + H2O (l) TÍTULO TÍTULO { 3(s)(ac)2(ac)2(g)2(I) sentidodela ReactantesProductos Reacción 1CaCO2HCI1CaCI1CO1HO +®+ 14442444314444244443
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