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Revisión del 21:35 31 ago 2009

Una ecuación química es una descripción simbólica de una reacción química. Muestra las sustancias que reaccionan (reactivos ó reactantes) y las sustancias o productos que se obtienen. También nos indican las cantidades relativas de las sustancias que intervienen en la reacción. Las ecuaciones químicas son el modo de representarlas.

Importancia de la ecuación química

La ecuación química nos ayuda a visualizar el reactivo que son los que tendran una reacción química y el producto que es lo que se obtiene de este proceso. Además podemos ubicar los simbolos quimicos de cada uno de los elementos que esten dentro de la ecuación y poder balancearlos con mayor facilidad y gran rapidez.

Interpretación de una ecuación química

Un caso general de ecuación química sería:

a\,\mathrm {A} +b\,\mathrm {B} \to c\,\mathrm {C} +d\,\mathrm {D}

donde:

A, B, C, D, representan los símbolos químicos de las moléculas ó átomos que reaccionan (lado izquierdo) y los que se producen (lado derecho).
a, b, c, d, representan los coeficientes estequiométricos, que deben ser ajustados de manera que sean reflejo de la ley de conservación de la masa.

La interpretación física de los coeficientes estequiométricos, si estos son números enteros y positivos, puede ser en átomos ó moles:

Así, se diría de la ecuación anterior:

1. Cuando "a" átomos (ó moléculas) de A reaccionan con "b" átomos (ó moléculas) de B producen "c" átomos (ó moléculas) de C, y "d" átomos (ó moléculas) de D.

2. Cuando "a" moles de átomos (ó moléculas) de A reaccionan con "b" moles de átomos (ó moléculas) de B producen "c" moles de átomos (ó moléculas) de C, y "d" moles de átomos (ó moléculas) de D.

Por ejemplo el hidrógeno (H₂) puede reaccionar con oxígeno (O₂) para dar agua (H₂O). La ecuación química para esta reacción se escribe:

$\mathrm {H} _{2}+\mathrm {O} _{2}\to \mathrm {H} _{2}\mathrm {O}$

El símbolo "+" se lee como "reacciona con", mientras que el símbolo "→" significa "irreversible" o "produce". Para ajustar la ecuación, ponemos los coeficientes estequiométricos.

$2\,\mathrm {H} _{2}+\mathrm {O} _{2}\to 2\,\mathrm {H} _{2}\mathrm {O}$

La ecuación está ajustada y puede ser interpretada como 2 mol de moléculas de Hidrógeno reaccionan con 1 mol de moléculas de Oxígeno, produciendo 2 mol del moléculas de Agua.

Las fórmulas químicas a la izquierda de "→" representan las sustancias de partida, denominadas reactivos o reactantes; a la derecha de "→" están las fórmulas químicas de las sustancias producidas, denominadas productos. Los números delante de las fórmulas son llamados coeficientes estequiométricos. Estos deben ser tales que la ecuación química esté balanceada, Es decir, que el número de átomos de cada elemento de un lado y del otro sea el mismo. Los coeficientes deben ser enteros positivos, y el uno se omite. En las únicas reacciones que esto no se produce, es en las reacciones nucleares.

Adicionalmente, se pueden agregar (entre paréntesis y como subíndice) el estado de cada sustancia participante: sólido (S), líquido (l), acuoso (Ac) O gaseoso (g).

En el ejemplo del agua:

$2\,\mathrm {H} _{2(g)}+\mathrm {O} _{2(g)}\to 2\,\mathrm {H} _{2}\mathrm {O} _{(g)}$

Enlaces externos

Descripción de un algoritmo para igualar ecuaciones Químicas utilizando el método algebraico, Y su implementación en Logo (Lenguaje de programación)
Chemical Equations Exercises Chemical Equations Excercises
[1]Quimicas

Véase también

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 La ecuación química nos ayuda a visualizar el reactivo que son los que tendran una reacción química y el producto que es lo que se obtiene de este proceso. Además podemos ubicar los simbolos quimicos de cada uno de los elementos que esten dentro de la ecuación y poder balancearlos con mayor facilidad y gran rapidez.
-Ecuaciones Químicas
-por Anthony Carpi, Ph.D.
-Las reacciones químicas ocurren a nuestro alrededor cuando: encendemos un fósforo, encendemos un auto, comemos la cena, o paseamos al perro. Una reacción química es el proceso por el cual las substancias se enlazan (o rompen el enlace) y, al hacerlo sueltan o consumen energía. Una ecuación química es la taquigrafía que los científicos usan para describir la reacción química. Como ejemplo, tomemos la reacción del hidrógeno con el oxígeno para formar agua. Si tuviésemos un contenedor de gas de hidrógeno y lo quemásemos con la presencia del oxígeno, los dos gases reaccionarían juntos, soltando energía, para formar agua. Para escribir la ecuación química de esta reacción, pondríamos la substancias que reaccionan (los reactantes) del lado izquierdo de la ecuación con una flecha apuntando a las substancias que se forman al lado derecho de la ecuación (los productos). Dada esta información, uno podría adivinar que la ecuación para esta reacción se escribe:
-H + O  H2O
-El signo de suma de lado izquierdo de la ecuación significa que el hidrógeno y el oxígeno están reaccionando. Desafortunadamente, hay dos problemas con esta ecuación química. Primero, ya que los átomos prefieren tener envolturas de valencia llenas, átomos H u O sólos son raros. En la naturaleza, ambos el hidrógeno y el oxígeno se encuentran como moléculas diatómicas, H2 y O2, respectivamente (al formar moléculas diatómicas los átomos comparten electrones y completan sus envolturas de valencia). Por consiguiente, el gas de hidrógeno consiste de moléculas H2 el gas de oxígeno consiste de O2. Al corregir nuestra ecuación tenemos:
-H2 + O2 H2O
-Pero todavía tenemos un problema. Tal como está escrita, esta ecuación nos dice que una molécula de hidrógeno (con 2 átomos H) reacciona con una molécula de oxígeno (2 átomos O) para formar una molécula de agua (con 2 átomos H y 1 átomo O). ¡En otras palabras, parece que hemos perdido 1 átomo O en el camino! Para escribir una ecuación química correctamente, el número de átomos del lado izquierdo de la ecuación química tiene que estar precisamente balanceada con los átomos de la derecha de la ecuación. ¿Cómo puede ocurrir esto? En realidad, el átomo O que 'perdimos' reacciona con la segunda molécula de hidrógeno para formar una segunda molécula de agua. Durante la reacción los enlaces H-H y O-O se rompen y los enlaces H-O se forman en las moléculas de agua, tal como se puede ver en la simulación siguiente:
-La formación del agua.
-Concept simulation - Reenacts the reaction of hydrogen and oxygen in formation of water.
-(Flash required)
-Por consiguiente, la ecuación balanceada se escribe así:
-H2 + O2  2H2O
-Al escribir ecuaciones químicas, el número delante del símbolo molecular (llamado coeficiente) indica el número de moléculas que participan en la reacción. Si ningún coeficiente aparece delante de la molécula, esto significa uno.
-Para escribir una ecuación química de manera correcta, hay que balancear todos los átomos del lado izquierdo de la reacción con los átomos en el lado derecho. Miremos otro ejemplo. Si usted usa una cocina de gas para cocinar su cena, es probable que su cocina queme gas natural, que es principalmente metano. El metano (CH4) es una molécula que contiene cuatro átomos de hidrógeno enlazados a un átomo de carbono. Cuando usted enciende la cocina, está suministrando la energía de activación para empezar la reacción del metano con el oxígeno en le aire. Durante esta reacción, los enlaces químicos se rompen y se vuelven a formar y los productos que se producen son el dióxido de carbno y el vapor de agua (y, por supuesto la luz y el calor que se ve en la llama). La ecuación química desbalanceada se escribe:
-CH4(metano) + O2(oxígeno)  CO2(dióxido de carbono) + H2O(agua)
-Mire la reacción átomo a átomo. Al lado izquierdo de la ecuación encontramos un átomo de carbón y uno en la derecha.
-C H4 +  O2   C O2 +  H2 O
-^ 1 carbón ^ 1 carbón
-Después vamos hacia el hidrógeno. Hay cuatro átomos de hidrógeno en el lado izquierdo de la ecuación, pero sólo dos en la derecha.
-C H4  +  O2    C O2  +  H2 O
- ^ 4 hydrógeno ^ 2 hydrógeno
-Por consiguiente, debemos balancear el átomo H añadiendo el coeficiente 2 delante de la molécula de agua (solamente se puede cambiar coeficientes en una ecuación química, no subscriptos). Al sumar este coeficiente tenemos:
-C H4  +  O2    C O2  +  2H2 O
- ^ 4 hidrógeno ^ 4 hidrógeno
-Lo que esta ecuación quiere decir ahora es que se producen dos moléculas de agua por cada molécula de metano consumido. Pasando al átomo de oxígeno, encontramos 2 en la parte izquierda de la ecuación, pero un total de 4 en el lado derecho (2 de la molécula CO2 y 1 de cada 2 moléculas de agua H2O).
-C H4  +  O2    C O2  +  2H2 O
-   ^ 2  oxígeno ^ 4  oxígeno ^
-Para balancear la ecuación química, debemos sumar el coeficiente 2 delante de la molécula de oxígeno del lado izquierdo de la ecuación, para demostrar que 2 moléculas de oxígeno se consumen por cada molécula de metano que se quema.
-C H4  +  2O2    C O2  +  2H2 O
-   ^ 4  oxígeno ^ 4  oxígeno ^
-La ley de Daltón de las proporciones definidas se aplica a todas las reacciones químicas. Esencialmente, esta ley postula que una reacción química siempre prosigue de acuerdo a la relación definida por la ecuación química balanceada. Por consiguiente, se puede interpretar la anterior ecuación del metano como "1 parte de metano reacciona con 2 partes de oxígeno para producir una parte de dióxido de carbono y 2 partes de agua." Esta relación siempre permanece igual; por ejemplo, si empezamos con dos partes de metano, entonces consumiremos cuatro partes de O2 y generaremos dos partes de CO2 y cuatro partes de H2O. Si empezamos con un exceso de cualquiera de los reactantes (por ejemplo, 5 partes de oxígeno cuando sólo una parte de metano está disponible) los reactantes excedentes no se consumirán:
-C H4  +  5O2    C O2  +  2H2 O +  3O2
-Los reactantes excedentes no se consumirán.
-En el ejemplo de arriba, 3O2 tiene que ser añadido al lado derecho de la ecuación para balancearla y demostrar que el oxígeno excedente no se consumirá durante la reacción. En este ejemplo, el metano se denomina el reactante limitativo.
-Mientras hemos discutido las ecuaciones balanceadas en términos de números de átomos y de moléculas, recuerde que nunca hablamos de átomos solos (o moléculas) cuando usamos ecuaciones químicas. Esto es debido a que los átomos solos (y las moléculas) son tan pequeñas que son difíciles de aislar. Las ecuaciones químicas se discuten en relación con el número de moles de los reactantes y de los productos usados o producidos. Ya que el mol se refiere al número de átomos (o moléculas) establecido, el término puede ser simplemente substituido por ecuaciones químicas. Por consiguiente, la ecuación balanceada de metano de arriba también puede ser interpretada como "1 mole de metano reacciona con 2 moles de oxígeno para producir un mol de dióxido de carbono y 2 moles de agua'.
-La Conservación de la Materia
-La ley de la conservación de la materia establece que la materia ni se pierde ni se gana en las reacciones químicas tradicionales, simplemente cambia de forma. Por consiguiente, si tenemos un cierto número de átomos de un elemento en el lado izquierdo de una ecuación, tenemos que tener el mismo número en el lado derecho. Esto implica que la masa también se conserva durante la reacción química. Tome la reacción del agua por ejemplo::
-H2 +  O2   2H2O
-   +
-* 2.02g +  32.00g =  2 * 18.02g
-La masa total de los reactantes, 36.04g, es exactamente igual al la masa total de los productos, 36.04g (si está confundido sobre estos pesos moleculares, debe revisar la lección de masa molecular). Esto se aplica para todas las ecuaciones químicas balanceadas.
 == Interpretación de una ecuación química ==