TEMA: BALANCEO DE ECUACIONES Y REACCIONES QUÍMICAS

"Sólo una cosa convierte en imposible un sueño: el miedo a fracasar." -Paulo Coelho

REACCION QUIMICA

ECUACION QUÍMICA

REACTIVOS Y PRODUCTOS

IÓNICA Y MOLECULAR

BALANCEO DE

ECUACIONES

TANTEO

REDOX

COMBINACIÓN

DESCOMPOSICIÓN

COMBUSTIÓN

DOBLE SUTITUCIÓN

REEMPLAZO O DESPLAZAMIE

NTO

Formación de óxidos

Formación de oxígeno por

calentamiento de un clorato

Serie de actividades

de los metales

Formación de cobre por

desplazamiento con zinc

Precipitaci

ón

Neutralización

Se consume oxígeno y se

produce dióxido de carbono

Se considera

Tiene

Puede ser

PorSe representa por

Ejm: Ejm:

ALGEBRAICO

• 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.

• 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.

Balanceo por tanteo

Reacciones sencillas

1. Escribir correctamente la ecuación. =

2. Igualar la ecuación tomando en cuenta el siguiente orden: Metal/No metal/Hidrógeno/Oxígeno =

3. Ecuación balanceada =

Balanceo REDOX

Sustancia transfiere electrones a otra sustancia.

La sustancia que pierde electrones se oxida, y la sustancia que gana electrones se reduce

A la sustancia que pierde electrones se le llama agente reductor; y la sustancia que gana electrones se le llama agente oxidante.

1. Asignar correctamente el número de oxidación (N.O.) a todos los átomos que participen en la reacción.

Reglas para asignar números de oxidación

1. El N.O. de un elemento no combinado con un elemento distinto es CERO.

Fe0, H20, O2

0,Cu0.

2. El N.O. de un ion monoatómico o de un ion políatómico es igual a su carga.

Cu+2 es +2, O+2 es +2, SO4-2 es -2, NH4

+1 es de +1, el NO3

-1 es de -1.

3. El N.O. del Hidrógeno es siempre de +1. Excepto en los hidruros, donde su N.O. es de -1.

En el HCl el H+1, y en el NaH el H-1.

4. El N.O. de oxidación del Oxígeno es de -2. Excepto en los peróxidos que es de -1

En el MgO el O-2, y en el H2O2 el O2-1

5. En un compuesto, la suma de los N.O. de todos los elementos que lo constituyen es cero.

H2SO4= 0 ya que: H +1(2)= 2; O -1(4)= 4; y el S +6(1) = 6. Al sumar esto no da un total de 0. Todos los compuestos son más estables al alcanzar esta neutralidad.

Balancea la siguiente reacción:

HNO3 + HBr Br2 + NO + H2O

HNO3 + HBr Br2 + NO + H2O

Paso 1: Asignar números de oxidación:

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

2. Identificar los átomos de los elementos que cambiaron su número de oxidación al pasar de reactivo a producto. Es decir determinar quién se oxidó y quién se redujo.

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

HNO3 + HBr Br2 + NO + H2O

+5

+2 0

+2

El Br pasó de Br-1 a Br 0. Perdiendo 1 electrón. Es decir se oxidó.

GaR PO

El N pasó de N+5 a N+2. Ganando 3 electrones. Es decir se redujo.

3. Escribir la semireacción de oxidación y la de reducción para cada elemento según se trate. Balancear cada semirreacción en cuanto al número de átomos del elemento e indicar el número total de átomos del elemento e indicar el número total de electrones ganados o perdidos.

N +3e N+2+5

Esta semireacción no necesita balancearse ya que sólo se redujo un solo átomo de N. -1 0

Br -1e Br2

Esta semireacción necesita balancearse ya que hay 2 átomos de Br oxidados por tal motivo el total de átomos que se pierden es el doble.

2Br -2e Br2

Ahora ya está balanceada la semireacción del Br.

4. Balancear la cantidad de electrones ganados o perdidos, de tal forma que sea la misma cantidad en ambas semireacciones. (Multiplica la semireacción de oxidación por el número de electrones ganados del elemento que se reduce. Y la semireacción de reducción por el número de electrones perdidos del elemento que se oxida).

Se multiplica la semireacción de oxidación por el número de electrones ganados del elemento que se reduce. Y la semireacción de reducción por el número de electrones perdidos del elemento que se oxida).

+5

N +3e N+2

-1 0

2Br -2e Br2

2)

3)

+52N +6e 2N

+2

-1 06Br -6e 3Br2

5. Sumar las dos semireacciones para obtener una sola.

6. Los coeficientes encontrados se colocan en las fórmulas que corresponde a la ecuación original.

+52N +6e 2N

+2

-1 06Br -6e 3Br2

2N +6Br 2N + 3Br2

+5 -1 +2 0

2HNO3 + 6HBr 3Br2 + 2NO + H2O

7. Por último, se termina de balancear la ecuación por tanteo.

2HNO3 + 6HBr 3Br2 + 2NO + 4H2O

8. Simplificar los coeficientes si se puede.

Los coeficientes no se pueden simplificar para esta ecuación.

Balanceo Algebraico

Es un método matemático que consiste en asignar incógnitas a cada una de las especies de nuestra ecuación; se establecerán ecuaciones en función de los átomos, y al despejar dichas incógnitas encontraremos los coeficientes buscados.

REGLA 1: Asignar letras a cada especie(elemento o compuesto) presente en la reacción.

+ + +

REGLA 2: Plantear tantas ecuaciones como número de elementos químicos estén presentes en la ecuación química.

Ti a=d (1)Cl 4 a=e (2)N b=e (3)H 3b+2c = 4d + 4e (4)O c= 4d (5)

REGLA 3: Asignar un valor arbitrario a cada literal asignada y sustituir en las ecuaciones planteadas en el número 2.Si a=1 implica que d=1 por tanto e=4Si b=e por lo tanto b=4Si c=4d implica que c=4

Sustituyendo los valores obtenidos para cada especie, la ecuación balanceada queda.

a b c d e

REACCIONES QUÍMICAS

SÍNTESIS (Combinación)

Es aquella donde dos o más sustancias se unen para formar un solo producto

A + B AB

En este caso, A y B son elementos o compuestos y AB es un compuesto

1. METAL + OXÍGENO ÓXIDO METÁLICO

2Mg +

2. NO METAL + OXÍGENO ÓXIDO NO METÁLICO

(oxígeno en exceso)

3. METAL + NO METAL SAL

2Na + 2NaCl

4. AGUA + ÓXIDO METÁLICO BASE

5. AGUA + ÓXIDO NO METÁLICO OXIÁCIDO

TIPOS DE REACCIONES DE COMBINACIÓN

REACCIONES DE DESCOMPOSICIÓN

En este tipo de reacciones una sola sustancia se descompone para formar dos o más sustancias que pueden ser elementos o compuestos y su representación general es: AB A + B

Estas reacciones se llevan a cabo, generalmente, en presencia de calor o la adición de energía de algún tipo.

1. Cuando se calienta la piedra caliza(carbonato de calcio, ), uno de los productos es el dióxido de carbono.

La producción de dióxido de carbono se prueba introduciendo una astilla de madera encendida en el tubo de ensayo. La astilla encendida se apaga porque el dióxido de carbono no favorece la combustión .

2. Algunos compuestos se descomponen para producir oxígeno gaseoso.

2HgO 2Hg +

El óxido de mercurio ,de color rojo , cuando se calienta forma gotitas de Mercurio en la orilla del tubo de ensayo y libera oxígeno , el cual favorece la combustión. L a producción de oxígeno se puede probar introduciendo en l tubo de ensayo una astilla de madera encendida. La astilla se incendia y se quema.EJ

EMPL

OS

SUSTITUCIÓN SIMPLE O DESPLAZAMIENTO

Es cuando una sustancia simple reacciona con otra compuesta, reemplazando a uno de sus componentes

TIPOS GENERALES de sustitución sencilla

1. Un metal sustituye a un ion metálico en su sal o ácido . B puede ser un ion metálico o un ion hidrógeno.

La sustitución depende de uno de los 2 metales que intervienen en la reacción, A y B

A + BZ → AZ + B

SERIE DE ACTIVIDAD DE LOS METALES LiKBaCaNaMgAlZnFeCdNiSnPb(H)CuHgAgAu

Metales anteriores al H desplazarán a los iones de H que formen parte de un ácido.Los metales mas reactivos Li, K, Ba. Ca, y Na sustituyen aun H del agua para formar el hidróxido metálico y gas hidrógeno.

SERIE DE ACTIVIDAD DE LOS HALÓGENOS

El Br desplaza a los iones de I de una sal yoduro en solución acuosa.El Cl desplazara al ion de Br o al ion de I y el F desplazara a cualquiera de los tres iones halógenos.

2. Un no metal (X) sustituye a un ion no metálico en su sal o ácido puede ser un ion metálico o un ion hidrógeno.

La reacción depende de los dos metales involucrados, X y Z

X + BZ → BX + Z

Ocurre cuando hay intercambio de elementos entre dos compuestos diferentes y de esta manera originan nuevas sustancias :

SUSTITUCIÓN DOBLE

AX + BZ → AZ + BX

CONDICIONES PARA QUE SE LLEVE A CABO ESTA REACIÓN (Se debe cumplir por lo menos una)

1. Si se forma un producto insoluble o ligeramente soluble(precipitado)

2. Si se obtienen como productos especies débilmente ionizadas. La especie mas común de este tipo es el agua.

3. Si como producto se forma un gas.

1. Casi todos los nitratos y acetatos son solubles.

2. Todos los cloruros (Cl) son solubles, excepto el AgCl, el y el (el es soluble n el agua caliente) .

3. Todos los sulfatos son solubles , excepto el , y (El y el son ligeramente solubles).

4. La mayor parte de las sales de metales alcalinos (grupo IA(1) , Li ,Na, K, etc) y las sales de amonio son solubles.

5. Todos los ácidos comunes son solubles.

6. Todos los óxidos e hidróxidos son solubles , excepto los dos metales alcalinos y de ciertos metales alcalinotérreos (grupo IIA (2), Ca, Sr, Ba, Ra).

7. Todos los sulfuros son insolubles, excepto los de metales alcalinos, de metales alcalinotérreos y el sulfuro de amonio.

8. Todos los fosfatos y carbonatos son insolubles, excepto los de metales alcalinos y sales de amonio.

REGLAS PARA LA SOLUBILIDAD DE SUSTANCIAS INORGÁNICAS EN AGUA

EJEMPLOS

Una sal y un ácido forman un precipitado.

+ HCl

El cloruro de plata es insoluble en agua

(regla 2 ).

Una sal y una base reacciona para formar una nueva sal y una nueva base, una de las cuales es insoluble y precipitada.

+ 2NaOH

COMBUSTIÓN

Cuando una sustancia que contiene carbono e hidrógeno (un hidrocarburo) sufre una combustión completa, se consume oxígeno y al mismo tiempo se produce dióxido de carbono y agua.

Hidrocarburo + O2 CO2 + H2O

EJEMPLO

Paso 1: escribe la ecuación no balanceada empleando las fórmulas correctas.

+

Paso 2: balancea C, H y O (método de TANTEO).

8 + 9

La ecuación ésta balanceada , pero se debe eliminar el coeficiente fraccionario del oxígeno multiplicando todos los coeficientes por 2 ,para obtener. 16 + 18

EJERCICIOS /BALANCEO POR TANTEO

3. 2 𝐴𝑔𝑁𝑂3+𝐶𝑢𝐶𝑙2 2𝐴𝑔𝐶𝑙+𝐶𝑢 ¿

4. 2 2 2

5. + NaCl + 2NaCl + 6NaCl

EJERCICIOS /BALANCEO POR REDOX

0 +1 +5 -2 +2 +5 -2 + 4 -2 +1 -2

4. Cu + Cu 2N - 2 2N

+4 +5

0 +5 +2 +4

0 +2

Cu + 2N Cu + 2N

1. Cu + Cu(N

2. Cu + Cu(N

3. El Cu se reduce(gana 2 electrones )

El N se oxida (pierde 1 electrón)Cu Cu -

( N N + 1

0 +2

+4 +5

5. Cu + Cu(N

6. Cu + Cu(N

𝟏 .𝑺𝒏+𝑯𝑵𝑶𝟑𝑺𝒏𝑶𝟐+𝑵𝑶𝟐+𝑯𝟐𝑶

2. 0 +1 +5 -2 +4 -2 +4 -2 +1 -2

3. Sn se oxida (pierde 4 electrones )

N se reduce (gana 1 electrón)

Sn +

N -

4. Sn +

4N -

Sn + 4N Sn + 4N

5.

6. 0 +4

+5 +4

0 +4

+5 +4

0 +5 +4 +4

+

+

+1 +7 +-2 +1 +3 -2 +1 +6 -2 +1 +6 -2 +1 +6 -2 +2 +6 -2 +4 -2 +1 -2

3. C se oxida (pierde 2 electrones)

Mn se reduce (gana 5 electrones)

-

Mn + Mn

4. 5 -

2Mn + 2Mn

2Mn + 5C 2Mn + 10C

+

+

+3 + 4

+7 + 2

+3 +4

+7 + 2

+7 +3 +2 +4

+ NaCl +

+ NaCl +

3. El Cr se oxida (pierde 3 electrones)

El se oxida ( pierde 6 x 3 = 18 electrones )

El C se reduce (gana 1x 2= electrones)

Cr - 3 Cr

C + Cl

4. Se agrupa a los que pierden electrones

2Cr + -

21C - 42Cl

21C2Cr + + 42Cl

+ 42NaCl +

+ 42NaCl +

+3 -1 0 +1 -2 +1 +1 +6 -2 +1 +5 -2 +1 -1 +1 -2

+3 +6

-1 +5

0 -2

+3 -1 +5 +6

0 -1

0 +3 -1 +5 +6 -1

+ NaCl +

+ NaCl +

3. El Mn se reduce(gana 2 electrones)

El Cl se oxida (pierde 1 x 2 = electrones)

Mn +

2Cl -

4. Mn +

2Cl -

Mn + 2Cl Mn +

+ 2NaCl +

+ 2NaCl +2

+4 -2 +1 -1 +1 +6 -2 +2 +6 -2 +1 +6 -2 0 +1 -2

+4 +2

-1 0

+4 +2

-1 0

+4 -1 +2 0

EJERCICIOS /BALANCEO ALGEBRÁICO

a b c c

Na a=c

H 2b= c+ 2d

O b=c

1. Na +

Si a = b = c = 2

2b = c + 2d

2(2)= 2 + 2d

2 = d

2Na + 2

2. + a b c

Na 2 a = 3c

O a + 10b = 4c

P 4b = C

2 a = 3c

2(6) = 3c

12 = 3c

4= c

4b = c

4b = 4

b = 1

+

Si a = d = 3 2 a = 3c2(3)= 3c 6 = 3c 2 = c

Mn a = d

O 2 a = 3c

Al b = 2c

b = 2c

b = 2(2)

b = 4

𝟑 .𝑴𝒏𝑶𝟐+𝑨𝒍 𝑨𝒍𝟐𝑶𝟑+𝑴𝒏

4. +

Ca a = d

C 2 a = 2c

H 2b = 2c + 2d

O b = 2d

Si a = d = 1

b = 2d

b = 2(1)

b = 2

2 a = 2c

2 (1) =2c

1 = c

+

a a bb c cd d

3c = d

3 (1) = d

3 = d

Si a = d = 3 por lo tanto c = 1

b = 2c

b = 2(1)

b = 2

3b = 2e

3(2) = 2e

3 = e

+ +

+ +

Ca a = 3c

C a = d

O 3 a + 4b = 8c + 2d +e

H 3b = 2e

P b = 2c

da b c e

GRACIAS…………!!!

BIBLIOGRAFIA:

+ QUÍMICA 8va EDICION –DAUB- SEESE-CARRILO-MONIAGUT-NIETO-SANSÓN –pág 259-278+ QUÍMICA 5ta EDICIÓN –RALPH A. BURNS –pág. 286- 303http://localhost:8000/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmica