1. Definición y Conceptos Básicos

Las ecuaciones químicas son representaciones gráficas de las reacciones químicas usando símbolos y fórmulas. En una ecuación química hay tres partes fundamentales:

• Reactivos: Todo lo que se encuentra antes de la flecha recibe el nombre de reactivo (las sustancias iniciales que van a reaccionar).
• Productos: Todo lo que se encuentra después de la flecha recibe el nombre de producto.
• La Flecha (→): Significa «produce» o «se transforma en».

Las sustancias o compuestos dentro de la ecuación se separan por signos más (+).

2. Estados de la Materia en la Ecuación

Los estados en que se encuentran las sustancias se colocan como un subíndice debajo de cada sustancia, entre paréntesis y con letra minúscula:

• (s) = Sólido
• (g) = Gas
• (l) = Líquido
• (ac) = Acuoso (significa que está diluida en agua)

3. Condiciones de la Reacción

Algunas reacciones ameritan ciertas condiciones para poder ocurrir. Estas condiciones se colocan arriba o debajo de la flecha en forma de símbolos:

• Triángulo (Delta Δ) = Calor
• Flecha en zigzag o Rayo = Electricidad
• L.S. = Luz Solar
• L.U.V. = Luz Ultravioleta
• Compuesto = Catalizado

Catalizador: Es una sustancia que se agrega a la reacción para acelerar (catalizador positivo) o disminuir (catalizador negativo) la velocidad de la reacción química. Es importante destacar que los catalizadores no intervienen en la reacción (no reaccionan).

4. Símbolos Especiales de Desprendimiento y Precipitación

• Flecha vertical hacia arriba (↑): Si los productos tienen una flecha hacia arriba, significa que es un gas que se desprende.
• Flecha vertical hacia abajo (↓): Significa que es un sólido que se deposita en el fondo del recipiente (compuesto precipitado).

5. Coeficientes y Subíndices

• Coeficientes: Son los números enteros que se colocan delante de cada compuesto o elemento. Indican la cantidad de moles, moléculas o átomos de cada sustancia que reaccionan o que se producen. Los coeficientes multiplican a todos los subíndices de la fórmula que tienen detrás.
• Subíndices: Son los números pequeños que indican la cantidad de átomos de un elemento específico dentro de la molécula. Jamás se pueden alterar los subíndices, pues de lo contrario se estaría cambiando la fórmula del compuesto.

Tipos de Reacciones Químicas

• Combinación (o Síntesis): Dos o más sustancias se unen para formar un solo producto.
  A + B → AB
  Al + O₂ → Al₂O₃
• Descomposición: Una sustancia compleja se descompone en dos o más sustancias más sencillas por acción del calor o la electricidad.
  AB → A + B
  (Electrólisis): H₂O → H₂ + O₂
• Sustitución (o Desplazamiento Simple): Un elemento químico más activo reemplaza a otro elemento en un compuesto.
  AB + C → AC + B
  Mg + HCl → MgCl₂ + H₂
• Doble Descomposición (o Doble Sustitución / Metátesis): Dos compuestos intercambian elementos entre sí para formar dos compuestos nuevos.
  AB + CD → AD + BC
  HCl + NaOH → NaCl + H₂O

Balanceo de Ecuaciones Químicas por el Método de Tanteo

Balancear una ecuación consiste en hacer que cumpla con la Ley de la Conservación de la Masa. Esta ley promulga que la masa no se crea ni se destruye, solo se transforma. Aplicado a una reacción química, significa que la suma de las masas de los reactivos es igual a la suma de las masas de los productos (la cantidad de átomos de cada tipo en los reactivos debe ser igual a la de los productos).

Orden Recomendado para Balancear por Tanteo

1. Metales
2. No metales
3. Hidrógeno
4. Oxígeno

Se reparan o reajustan los átomos que ya han sido balanceados y que resultaron alterados por un nuevo coeficiente.

Estudio Completo de Ejercicios Resueltos

Indicando sus partes, conteo de átomos, interpretación molecular y en moles.

Ejercicio 1

Enunciado: El magnesio es un metal alcalinotérreo. Si reacciona un mol de magnesio con dos moles de ácido clorhídrico disuelto en agua (HCl), se produce inmediatamente y sin ningún tipo de condición cloruro de magnesio (MgCl₂) que precipita al fondo del tubo de ensayo, y también se produce 1 mol de hidrógeno (H₂) que se desprende en forma de gas.

Ecuación: Mg_(s) + 2 HCl_(ac) → MgCl_2(s) (precipitado) + H_2(g) (desprendido)

Partes

• Reactivos (2): Mg (Sólido), HCl (Acuoso).
• Productos (2): MgCl₂ (Sólido), H₂ (Gaseoso).
• Condiciones: No hay.
• Coeficientes: Mg = 1, HCl = 2, MgCl₂ = 1, H₂ = 1.

Balanceo

• Mg: 1 / 1
• H: 2 / 2
• Cl: 2 / 2

Interpretación

• Interpretación en Átomos: 1 átomo de Mg reacciona con 2 moléculas de HCl y produce 1 molécula de MgCl₂ y 2 átomos de H (1 molécula de H₂).
• Interpretación en Moles: 1 mol de Mg reacciona con 2 moles de HCl y produce 1 mol de MgCl₂ y 1 mol de H₂.
• Interpretación en Moléculas: 1 molécula de Mg reacciona con 2 moléculas de HCl y produce 1 molécula de MgCl₂ y 1 molécula de H₂.

Ejercicio 2

Enunciado: Existe un compuesto orgánico llamado eteno (C₂H₄). Si una molécula de eteno líquido reacciona con tres moléculas de gas oxígeno del aire (O₂) en presencia de calor, se produce una combustión formando dos moléculas de dióxido de carbono (CO₂) en estado gaseoso y dos moléculas de agua líquida (H₂O).

Ecuación: C₂H_4(l) + 3 O_2(g) (con Calor) → 2 CO_2(g) + 2 H₂O_(l)

Partes

• Reactivos (2): C₂H₄ (Líquido), O₂ (Gas).
• Productos (2): CO₂ (Gas), H₂O (Líquido).
• Condiciones: Calor.
• Coeficientes: C₂H₄ = 1, O₂ = 3, CO₂ = 2, H₂O = 2.

Balanceo

• C: 2 / 2
• H: 4 / 4
• O: 6 / 6 (En productos: 4 del CO₂ + 2 del H₂O = 6)

Interpretación

• Interpretación en Moles: 1 mol de C₂H₄ reacciona con 3 moles de O₂ y produce 2 moles de CO₂ y 2 moles de H₂O.
• Interpretación en Moléculas: 1 molécula de C₂H₄ reacciona con 3 moléculas de O₂ y produce 2 moléculas de CO₂ y 2 moléculas de H₂O.

Clasificación Adicional de Reacciones Químicas (Ejercicios)

• Fe + O₂ → Fe₂O₃ : Combinación
• NaNO₃ + AgCl → AgNO₃ + NaCl : Doble descomposición
• Al(OH)₃ → Al + H₂O : Descomposición
• Zn + HCl → ZnCl₂ + H₂ : Sustitución
• Au + H₂O → Au(OH)₃ : Combinación