Esta operación es conocida como «Balanceo por Tanteo».sirve para evaluar la reacción química.

• Si la ecuación contiene oxígeno, conviene balancear el hidrógeno en segunda instancia.
• Si la ecuación no contiene oxígeno, conviene balancear el hidrógeno en última instancia.

En el ejemplo, se puede observar que el elemento que participa con un estado de oxidación de mayor valor absoluto es el carbono que actúa con estado de oxidación (+4), mientras el oxígeno lo hace con estado de oxidación (-2) y el hidrógeno con (+1).

Comenzando con el carbono, se iguala de la forma más sencilla posible, es decir con coeficiente 1 a cada lado de la ecuación, y de ser necesario luego se corrige.

1 C H 4 + b ⋅ O 2 → 1 C O 2 + d ⋅ H 2 O {displaystyle mathrm {1CH_{4}+bcdot O_{2}to 1CO_{2}+dcdot H_{2}O} }

Se continúa igualando el oxígeno, se puede observar que a la derecha de la ecuación, así como está planteada, hay 3 átomos de oxígeno, mientras que a la izquierda hay una molécula que contiene dos átomos de oxígeno. Como no se deben tocar los subíndices para ajustar una ecuación, simplemente añadimos media molécula más de oxígeno a la izquierda:

C H 4 + O 2 + 1 2 O 2 → C O 2 + d ⋅ H 2 O {displaystyle mathrm {CH_{4}+O_{2}+{cfrac {1}{2}}O_{2}to CO_{2}+dcdot H_{2}O} }

O lo que es lo mismo:

C H 4 + 3 2 O 2 → C O 2 + d ⋅ H 2 O {displaystyle mathrm {CH_{4}+{cfrac {3}{2}}O_{2}to CO_{2}+dcdot H_{2}O} }

Luego se iguala el hidrógeno. A la izquierda de la ecuación hay cuatro átomos de hidrógeno, mientras que a la derecha hay dos. Se añade un coeficiente 2 frente a la molécula de agua para balancear el hidrógeno:

C H 4 + 3 2 O 2 → C O 2 + 2 H 2 O {displaystyle mathrm {CH_{4}+{cfrac {3}{2}}O_{2}to CO_{2}+2H_{2}O} }

El hidrógeno queda balanceado, sin embargo ahora se puede observar que a la izquierda de la ecuación hay 3 átomos de oxígeno (3/2 de molécula) mientras que a la derecha hay 4 átomos de oxígeno (2 en el óxido de carbono (II) y 2 en las moléculas de agua). Se balancea nuevamente el oxígeno agregando un átomo más (1/2 molécula más) a la izquierda:

C H 4 + 3 2 O 2 + 1 2 O 2 → C O 2 + 2 H 2 O {displaystyle mathrm {CH_{4}+{cfrac {3}{2}}O_{2}+{cfrac {1}{2}}O_{2}to CO_{2}+2H_{2}O} }

O lo que es lo mismo:

C H 4 + 2 O 2 → C O 2 + 2 H 2 O {displaystyle mathrm {CH_{4}+2O_{2}to CO_{2}+2H_{2}O} }

Ahora la ecuación queda perfectamente balanceada. El método de tanteo es útil para balancear rápidamente ecuaciones sencillas, sin embargo se torna sumamente engorroso para balancear ecuaciones en las cuales hay más de tres o cuatro elementos que cambian sus estados de oxidación. En esos casos resulta más sencillo aplicar otros métodos de balanceo.

1. Método de TanteoPresentado

   por: Antony Henríquez, Robbin Ortega, AngieRodríguez, Julián Garzón y Abelardo Malo.8-C

2. ¿Para que se

   utiliza?•Se utiliza principalmente para buscarel equilibrio, es decir, la mismacantidad de átomos de una reacciónquímica de manera rápida, enecuaciones sencillas y completas, detal forma que dicho proceso noretrase el proceso principal por el cualse requiera dicho balanceo.

3. Pasos a seguir:•

   Tener en cuenta que un reacción química al estar enequilibrio, debe mantener la misma cantidad demoléculas o átomos, tanto del lado de los reactivos comodel lado de los productos.• Al haber mayor cantidad de átomos x de un lado, seequilibra completando el numero de átomos que tengaen el otro lado de la reacción.• Es recomendable comenzar con este orden: metales, nometales, oxigeno e hidrogeno.• Si de un lado existe una cantidad non, y del otro lado par,es factible convertir la cantidad non en parmultiplicándola por 2.

4. Ejemplo:• Tenemos esta

   reacción: CaF2 + H2SO4 CaSO4 + HF• Primero se balancean los Metales, que en este caso es elCalcio: CaF2 + H2SO4 CaSO4 + HF• Como nos damos cuenta en cada lado el Calcio estabalanceado ya que hay una molécula de cada una en amboslados.• Ahora vamos a balancear los No Metales, que en este caso esel Azufre y el Flúor: CaF2 + H2SO4 CaSO4 + HF• En este caso tenemos una molécula de Azufre en ambaspartes, pero de Flúor 2 de un lado y 1 del otro, aquí es dondevamos a balancear: CaF2 + H2SO4 CaSO4 + 2HF

5. • Cabe mencionar

   que para balancear una ecuación se debencolocar el coeficiente respectivo para balancear al elementopero afecta a todo el reactivo, en este caso afecta alHidrógeno y al Flúor.• Finalmente balanceamos el Hidrógeno:• CaF2 + H2SO4 CaSO4 + 2HF• Que en este caso ya quedó balanceado ya que tenemos 2moléculas de Hidrógeno en cada lado.• Por tanto nuestra reacción queda balanceada de la siguientemanera: CaF2 + H2SO4 CaSO4 + 2HF

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.

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 (2×3) 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; 2×3=6). Si colocamos un coeficiente 3 delante del H2 del lado izquierdo, habremos balanceado la ecuación:

Método algebraico de balanceo de ecuaciones químicas

El método algebraico utiliza la matemática para determinar los coeficientes delante de cada compuesto. Es útil cuando la ecuación química presenta muchos compuestos. Se hace de la siguiente forma:

Paso 1. Delante de cada fórmula química se coloca un coeficiente desconocido con las letras a, b, c, d, hasta cubrir todas las sustancias:

Paso 2. Ahora se elaboran sistemas de ecuaciones para cada elemento, de la siguiente forma:

El carbono del lado izquierdo tiene un subíndice 2 y el coeficiente a, y del lado derecho tiene un subíndice 1 y el coeficiente c

El hidrógeno del lado izquierdo está multiplicado por un subíndice 5 + 1 y por el coeficiente a, y esto debe ser igual al coeficiente d por el subíndice 2 del lado derecho:

El oxígeno del lado izquierdo es igual al coeficiente a por el subíndice 1 más el coeficiente b por el subíndice 2, mientras del lado derecho es igual a coeficiente c por el subíndice 2 más el coeficiente d:

Paso 3. Resolvemos el sistema de ecuaciones:

Paso 4. Le damos un valor a uno de los coeficientes y hacemos las sustituciones correspondientes. Si le damos al coeficiente a el valor de 1, tendremos que b=3, c= 2 y d=3. Sustituimos por los coeficientes numéricos y corroboramos el número de átomos:

Método de balanceo redox

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.

Paso 1. Revisar si la ecuación iónica está balanceada:

Parece que está balanceada pues hay un cobre Cu y un átomo de plata Ag de cada lado de la ecuación. Si nos fijamos bien, del lado de los reactantes hay un ion Ag+ con una carga positiva mientras que del lado de los productos hay un ion Cu2+ con dos cargas positivas. Esto significa que se perdió un electrón en el paso de reactantes a productos, lo que no está permitido en las reacciones químicas.

Paso 2. Igualar las cargas eléctricas colocando coeficientes en las fórmulas correspondientes de la siguiente manera:

De esta forma, del lado izquierdo hay 2 cargas positivas porque hay dos iones Ag+ mientras que del lado derecho hay dos átomos de Ag.

Vea también:

Ejercicios de balanceo de ecuaciones químicas

1. Balancea la siguiente ecuación donde el cobre (Cu) reacciona con ácido nítrico (HNO3) para formar nitrato de cobre (Cu(NO3)2), óxido de nitrógeno (NO) y agua (H2O):

Paso 1. Elegimos el H que se encuentra en una sola sustancia de cada lado de la ecuación. Hay un H del lado izquierdo en el HNO3 y 2 H en el agua. Colocamos un 2 delante del HNO3:

Paso 2. Elegimos ahora el N que se encuentra en el compuesto con más átomos Cu(NO3)2. Tenemos 2N del lado izquierdo y 3 N del lado derecho. Probemos cambiando el 2 anterior por 4 delante del HNO3, un 2 delante del NO y un 2 delante del agua.

Paso 3. Elegimos balancear el oxígeno. Tenemos 12 O del lado izquierdo y 10 del lado derecho. Probemos con un 4 delante del agua; esto hace que ahora cambie el H a 8, colocamos un 8 delante de HNO3. Si colocamos un 3 delante del cobre Cu y del nitrato de cobre, habremos balanceado la ecuación:

2. Balancea la siguiente ecuación por el método algebraico de la reacción del nitrato de bismuto más sulfuro de sodio para formar sulfuro de bismuto y nitrato de sodio:

Paso 1: Asignamos letras como coeficientes a cada compuesto:

Paso 2. Elaboramos el sistema de ecuaciones matemáticas para cada elemento:

Paso 3. Resolvemos el sistema de ecuaciones:

Paso 4. Sustituimos las letras por sus coeficientes. Si asumimos que c=1, entonces a=2, b=3 y d=6:

Tenemos balanceada la ecuación química.

3. ¿Cuál de las siguientes ecuaciones no está balanceada? Balancéala.

Revisamos el número de átomos de los elementos de lado y lado. La ecuación 1 está balanceada porque tiene 1 Ca, 2 O y 2H de cada lado de la flecha.

La ecuación 2 no está balanceada, por simple inspección vemos que hay 1 Sb del lado de los reactantes y 2 Sb del lado de los productos. La balanceamos por tanteo:

La ecuación 3 está balanceada porque tiene 1 Zn, 1 Hg, 1 S y 4 O de lado y lado.

4. Balancea la reacción redox entre el hierro Fe y el estaño Sn:

Paso 1. Revisamos las cargas eléctricas de cada lado de la ecuación. Del lado de los reactantes hay 6 cargas positivas (2+4); del lado de los productos hay 5 cargas positivas (3+2). Hay un desbalance de cargas.

Paso 2. Tanteamos colocando un coeficiente 2 delante del hierro:

Revisamos de nuevo las cargas: del lado de los reactantes hay 8 cargas positivas (2×2+4) y del lado de los productos hay también 8 cargas positivas (2×3+2). Ahora la ecuación se encuentra balanceada.

Vea también:

Referencias

Atkins, P., Jones, L., Laverman, L. (2016) Chemical Principles: the quest for insight. 7ed. W.H.Freeman. New York.

Kolb, D. (1978) The chemical equation Part I: simple reactions. J.Chemical Education 55:184

Tóth, Z. (1997) Balancing Chemical Equations by Inspection. J.Chemical Education 74: 1363