BALANCEO DE ECUACIONES QUÍMICAS

Métodos para Balancear Ecuaciones Químicas

En el ámbito de la educación el uso de las tecnologías se ha convertido en uno de los requerimientos básicos para el desarrollo de los procesos de enseñanza aprendizaje ya que el rápido avance tecnológico nos lleva a vernos inmersos en este vertiginoso cambio. Ha ido impactando todas las áreas de nuestra vida: las comunicaciones, las escuelas, los comercios entre otros. Como parte del desarrollo del aprendizaje la tecnología es una herramienta muy útil, ya que nos ofrece la oportunidad de tener un mejor aprendizaje facilitándonos el entendimiento de destrezas más complejas.Usar Internet es algo habitual para los estudiantes del siglo XXI.  El mundo online es importante para la educación ya que modifica la forma que tienen los estudiantes de investigar y aprender.

Los  estudiantes tienen diferentes formas de adquirir conocimiento: unos son más auditivos, otros necesitan visualizar los conceptos para poder entenderlos y otros tienen de ambos. Es por esto que las herramientas tecnológicas disponibles nos permiten un mejor entendimiento de las destrezas química ya que complementan las necesidades individuales de cada estudiante. 

Los estudiantes de Química enfrentan graves problemas para efectuar el balanceo de una ecuación química. A continuación se explica con detalle dos métodos para poder balancear una ecuación química. El primero que observarán será el método de tanteo paso a paso. Luego observarán como realizar el balanceo por el método algebraico. 

Reflexión

Este documento se ha desarrollado con el fin de que los estudiantes conozcan la importancia de balancear las ecuaciones químicas partiendo de la premisa de que en cada lado de la ecuación siempre debe de haber la misma cantidad de átomos. Los estudiantes comprenderán que en el proceso de la reacción química una sustancia reacciona con otra para obtener un producto. Con el uso de las herramientas tecnológicas que se le proveen en este trabajo se le facilita al estudiante la evaluación y el equilibrio de las ecuaciones. Observarán que para aquellos estudiantes más sistemáticos el Método Algebraico les será más útil mientras que a los estudiantes con una mente de tipo más abstracta podrán trabajar mejor con el Método de Tanteo.

Como el estudiante actual es más tecnológico, el uso de los medios audiovisuales, los enlaces para práctica online, los weblinks de información y los datos presentados utilizando el medio de weblog serán más atractivos para ellos y por ende adquirirán más fácil aquellos conceptos que en un salón de clase les serían difíciles de comprender.

 En nuestra sala de clases es importante estimular al estudiante a que siga investigando y aplicando lo aprendido. Los maestros, como facilitadores, debemos presentarle al alumno varios métodos y/o estrategias para que éste decida cuál puede o quiere utilizar para trabajar la destreza. En el tema presentado en este blog vemos como para balancear ecuaciones químicas se le presenta dos métodos para que el estudiante tome la decisión de cuál utilizará. Además se utiliza la calculadora científica virtual como herramienta para hacer cálculos. Se incluye enlaces en los que el alumno puede ver videos relacionados al tema y otros para que pueda practicar el balanceo interactivamente. 

Antes de comenzar debes recordar que una ecuación química consta de:

•      Reactivos– sustancias iniciales que una vez mezcladas, reaccionan químicamente.

Ø  Elementos o compuestos que se unen para formar una nueva sustancia.

            •    Productos – sustancias que se forman durante la reacción.

                                                                                                        

¿Por qué balancear una ecuación química?

•      Para que puedan obedecer la ley de conservación de masa, que establece que la masa no se crea ni se destruye, por lo cual el número y tipo de átomo en ambos lados de la flecha en una ecuación deben ser iguales.

•      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.

                                                                                                        

Balanceo de Ecuaciones por el Método de Tanteo: 

Consiste en dar coeficientes al azar hasta igualar todas las especies.

Pasos para balancear una ecuación química por tanteo:

1. Escribe la ecuación con la estructura básica para la reacción.

            H₂(g) + Cl₂(g) Þ HCl(g)

2. Cuenta los átomos de los elementos de los reactivos.

            2 átomos de H   +   2 átomos Cl

      3.  Cuenta los átomos de los elementos en los productos.

1        átomo de H  +  1 átomo de Cl

      4.  Cambia los coeficientes para que el número de átomos de cada elemento sea igual en ambos lados de la ecuación. Ojo: Nunca cambies un subíndice de una fórmula química.  

            H₂(g) + Cl₂(g) Þ   2  HCl(g)

2        átomos de H   +   2 átomos Cl  Þ  2 átomos de H   +   2 átomos Cl

      5.  Escribe los coeficientes en su razón más baja posible. Los coeficientes deben ser los números enteros más pequeños posibles.

      6. Revisa tu trabajo. Asegúrate de que el número de átomos de cada elemento sea igual en ambos lados de la ecuación.

       

                                                                                                            

      Diagrama de flujo sobre los pasos a seguir para balancear una ecuación por tanteo: 

                                                                                                        

Balanceo de Ecuaciones por el Método Algebraico

Este método es un proceso matemático que consiste en asignar literales o variables a cada una de las especies, crear ecuaciones en función de los átomos y al resolver las ecuaciones, determinar el valor de los coeficientes.

Ecuación a balancear:

FeS + O₂ ® Fe₂O₃ + SO₂

Los pasos a seguir son los siguientes:

1. Escribir una letra, empezando por A, sobre las especies de la ecuación:

A		B		C		D
FeS	+	O2	à	Fe2O3	+	SO2

2. Escribir los elementos y para cada uno de ellos establecer cuántos hay en reactivos y en productos, con respecto a la variable. Por ejemplo hay un Fe en reactivos y dos en productos, pero en función de las literales donde se localizan las especies (A y C) se establece la ecuaciónA = 2C .

El símbolo produce (® ) equivale al signo igual a (=).

      Fe       A = 2C

       S         A = D

      O        2B = 3C + 2D

3. Utilizando esas ecuaciones, dar un valor a cualquier letra que nos permita resolver una ecuación (obtener el valor de una literal o variable) y obtener después el valor de las demás variables. Es decir se asigna un valor al azar (generalmente se le asigna el 2) a alguna variable en una ecuación, en este caso C = 2 , de tal forma que al sustituir el valor en la primera ecuación se encontrará el valor de A. Sustituyendo el valor de A en la segunda ecuación se encuentra el valor de D y finalmente en la tercera ecuación se sustituyen los valores de C y D para encontrar el valor de B.

A		B		C		D
FeS	+	O2	à	Fe2O3	+	SO2

    Fe    A = 2C                     Sí C =2       A= D         2B = 3C + 2D

   O   2B = 3C + 2D            A= 2(2)                         2B = 14

    S     A = D                      A= 2C         D = 4         2B = (3)(2) + (2)(4)

                                                       A = 4                           B = 14/2     B = 7

4. Asignar a cada una de las especies el valor encontrado para cada una de las variables:

A		B		C		D
4 FeS	+	7 O2	à	2Fe2O3	+	4SO2

  

Si necesitas una calculadora para realizar tus cálculos aqui tienes una:

http://www.alcula.com/es/calculadoras/calculadora-cientifica/

                                                                                                        

Balancea las siguentes ecuaciones:

1. H₂O + Na  --> Na(OH) + H₂

2. KClO₃ 

3. BaO₂ + HCl 

4. H₂SO₄ + C  

5. Ag₂SO₄ + NaCl 

6. NaNO₃ + KCl 

7. FeS₂ + O₂ 

8. SO₂ + O₂ 

http://www.educaplus.org/play-69-Ajuste-de-reacciones.html

http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/ajuste.html

                                                                                                        

Maestros/Profesores

Las herramientas presentadas en este weblog complementarán el trabajo diario del salón de clases utilizando la tecnología. Su uso ampliará las oportunidades de aprendizaje de acuerdo a las necesidades individuales de cada estudiante. Con esta combinación de estrategias nosotros como educadores podemos desarrollar al máximo el potencial de nuestros estudiantes y a la vez ir a la par con sus intereses y el desarrollo tecnológico del siglo XXI.

Los maestros pueden usar los enlaces mencionados anteriormente como recurso en su salón para así captar toda la atención de los presentes. Con el uso de estos medios tecnológicos podemos lograr que el joven se interese y se motive a aprender sobre el tema estudiado. 

¡Atrévete a utilizar el  weblog como una excelente herramienta de aprendizaje y verás la diferencia!

                                                                                                                                                                                                                                                                 
Referencias:

Dingrado, L., Gregg, K. V.,Hainen, N., Wistrom, C. (2003). Química: Materia y cambio.México, D.F:   Editorial Mc Graw Hill.

      Olmosted, J., Williams, G., (2002). Chemistry, Estados Unidos, NY: Editorial John Wiley.

      Fay, R., McMurry, J., (2001). Chemistry, New Jersey: Editorial Prentice-Hall.
Balanceo de ecuaciones químicas recuperado de:  http://www.cecyt15.ipn.mx/polilibros/quimica_ii/quimica_II/paguinas/u_vi_1.htm
Balanceo de ecuaciones químicas recuperado de:        http://payala.mayo.uson.mx/QOnline/BALANCEO_DE_ECUACIONES_QUIMICAS.html