Balanceo de ecuaciones químicas

El hidrógeno y el oxígeno forman agua solo en la proporción 2 : 1 : 2, porque una molécula de O₂ aporta oxígeno suficiente para dos moléculas de agua.

Escribe la combustión del hidrógeno como H₂ + O₂ → H₂O y cuenta. A la izquierda hay dos átomos de hidrógeno y dos de oxígeno. A la derecha hay dos de hidrógeno, pero solo uno de oxígeno. Ha desaparecido un átomo de oxígeno, y eso no puede ocurrir. Una ecuación que respeta la conservación de la materia debe tener el mismo número de átomos de cada elemento a ambos lados. En ese caso, decimos que está balanceada.

Cambia los coeficientes, nunca los subíndices

Hay un atajo tentador: cambiar H₂O por H₂O₂ para igualar el oxígeno de inmediato. Pero H₂O₂ es peróxido de hidrógeno, una sustancia distinta, así que la ecuación describiría una reacción que no está ocurriendo. Los subíndices forman parte de la identidad de cada sustancia. Solo puedes cambiar los coeficientes. Coloca un 2 delante de H₂O y a la derecha habrá 4 átomos de hidrógeno y 2 de oxígeno. El oxígeno ya coincide, pero el hidrógeno no; coloca también un 2 delante de H₂: 2H₂ + O₂ → 2H₂O. Cuatro átomos de hidrógeno y dos de oxígeno a cada lado.

Balanceo por tanteo

La mayoría de las ecuaciones escolares pueden balancearse por tanteo: se prueban coeficientes en un orden razonable y se vuelve a contar tras cada cambio. Algunas pautas agilizan el trabajo. Empieza con un elemento que aparezca en una sola sustancia a cada lado. Deja para el final los elementos que aparecen solos, como O₂, H₂ o Fe, pues cambiar su coeficiente no afecta a ningún otro. Si un grupo de átomos como NO₃ o SO₄ atraviesa la reacción sin cambiar, cuéntalo como una unidad. Por último, revisa todos los elementos y comprueba que los coeficientes sean los números enteros más pequeños posibles.

Prueba con el propano, un combustible de los cilindros de gas para acampar que suele mezclarse con butano: C₃H₈ + O₂ → CO₂ + H₂O. Primero, el carbono: tres átomos a la izquierda necesitan 3CO₂. Después, el hidrógeno: ocho átomos necesitan 4H₂O. Ahora cuenta el oxígeno de la derecha: 3 × 2 + 4 × 1 = 10 átomos, así que a la izquierda hacen falta 5O₂. La ecuación balanceada es C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O. OpenStax sigue el mismo método con la formación de pentóxido de dinitrógeno a partir de nitrógeno y oxígeno y obtiene 2N₂ + 5O₂ → 2N₂O₅.

Cuando aparecen fracciones

A veces, el camino más rápido da una fracción. La combustión del hidrógeno para formar un mol de agua puede escribirse H₂ + ½O₂ → H₂O; las tablas de energía de combustión suelen usar esta forma porque expresan los valores por mol de combustible. Para obtener enteros, multiplica todos los coeficientes por 2. El mismo recurso sirve con el etanol: C₂H₅OH + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O ya tiene coeficientes enteros, pero la oxidación del hierro escrita como 2Fe + 1½O₂ → Fe₂O₃ pasa a ser 4Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃.

El laboratorio avisa cuando una ecuación está balanceada, pero no tiene los coeficientes mínimos. 4H₂ + 2O₂ → 4H₂O está balanceada, pero todos sus coeficientes pueden dividirse por 2, por lo que la forma habitual es 2H₂ + O₂ → 2H₂O. Ambas expresan la misma proporción; por convenio se usa el conjunto más pequeño.