Introducción
Este trabajo, es el seguimiento de una actividad en clase. Se va a tratar el tema de las clases de reducción para una ecuación química y se van a llevar a cabo las distintas explicaciones necesarias para que este tema se entienda y se aprenda, para así dominar el tema en el aula de clase.
Objetivos
- · Tratar el tema de la reducción de las ecuaciones.
- · Reforzar los temas vistos en clase.
- · Entender a profundidad el tema, para así dominar el tema y por consiguiente tener un mejor desempeño.
- · Ser lo más explicativa posible, para aportar un mayor conocimiento.
Balanceo de ecuaciones químicas
Ecuación
química
Es la representación
gráfica o simbólica de una reacción química que muestra as sustancias, elementos
o compuestos que reaccionan (llamados reactantes o reactivos) y los productos
que se obtienen. La ecuación química también nos muestra la cantidad de sustancias o elementos que
intervienen en la reacción, en sí es la manera de representarlas.
Balanceo de una ecuación química
Para que el
balanceo sea correcto: La suma de la masa de las sustancias reaccionantes debe
ser igual a la suma de las masas de los productos.
Balanceo por tanteo
Para
balancear por este o todos los demás métodos es necesario conocer la Ley de la conservación
de la materia, dice lo siguiente:
`En una reacción
química, la masa de los reactantes es igual a la masa de los reactivos` por lo
tanto `La materia no se crea ni se destruye, solo se transforma`
Como todo
lleva un orden a seguir, éste método resulta más fácil si se ordenan los elementos de la siguiente
manera:
-
- Oxígenos
- Hidrógenos
De esta
manera nos resulta más fácil, ya que el mayor conflicto que se genera durante el balanceo es causado
principalmente por los oxígenos e hidrógenos.
Balancear por
el método de tanteo consiste en colocar números grandes denominados
`coeficientes` a la derecha del compuesto o elemento del que se trate. De
manera que tanteando, logremos equivalencias o igualdad entre los reactivos y
los productos.
Ecuación química:
Fe2O3+H2O Fe(OH)3
Comenzaremos
por Fe (Hierro) y después los O2 y finalizamos con los H2
El primer
miembro se encuentra antes de la flecha denominada `produce` o `es igual a`
Y el segundo
miembro se encuentra después de la flecha mencionada.
Observamos cuántos
`Fe` hay en el primer miembro y encontramos dos y ¿Cuántos hay en el segundo? Hay
uno. Por lo tanto agregamos un dos a la izquierda del elemento `Fe`.
Fe2O3+H2O 2Fe(OH)3
Continuamos:
¿Cuántos oxígenos hay en el primer miembro? Encontramos 4 porque 3 más 1 es
igual a 4 y ¿Cuántos en el segundo? Encontramos 6 porque el dos (situado a la
izquierda del Fe) se multiplica por el subíndice encontrado a la derecha del
paréntesis final y se multiplica 2*3=6
Por lo tanto
en el segundo miembro hay 6 oxígenos.
Entonces
colocamos un 3 del lado izquierdo del hidrógeno en el primer miembro para tener
6 oxígenos.
Fe2O3+3 H2O 2 Fe (OH)3
Posteriormente, vamos con los
hidrógenos, en el primer miembro vamos que hay 6 hidrógenos y en el segundo
igualmente 6.
Entonces concluimos de la siguiente
manera:
2-Fe-2
6-O2-6
6-H2-6
Balanceo por el método de óxido-reducción
Es también denominado ´Redox´ y consiste en que un
elemento se oxida y (hablar de oxidación se refiere a que un elemento pierda
electrones y su valencia aumente) el otro se reduce (cuando el elemento gana
electrones y su valencia disminuye) para éste método se siguen los siguientes
pasos o reglas:
- Todos los elemento libres que no formen compuesto, tendrán valencia cero.
- El hidrógeno tendrá valencia de +1 excepto en hidruros con -1
- El oxígeno tendrá valencia de -2 excepto en los peróxidos con -1
- Los alcalinos tienen en sus compuestos oxidación +1
- Los alcalinotérreos tienen en sus compuestos oxidación +2
- Los alógenos tienen en sus compuestos con haluros oxidación -1
- La suma de los números de oxidación de todos los átomos de un compuesto es igual a la carga de los compuestos
- Si algún átomo se oxida su número de oxidación aumenta y cuando un átomo se reduce, su número de oxidación disminuye.
Continuamos
con las demás reglas y encontramos a los oxígenos e hidrógenos y les asignamos
la valencia que les corresponde, establecidas en las reglas.
Para
continuar, obtenemos la valencia de los elementos que nos sobran, en este caso
el azufre y el hierro:
Ubiquémonos
en el azufre del primer miembro de la ecuación
Posteriormente
obtendremos la valencia del azufre.
Para obtener
la valencia del azufre, simplemente vamos a multiplicar la valencia del oxígeno
por el número de oxígenos que hay (En este caso hay 4 oxígenos) y hacemos lo
mismo con el hidrógeno, multiplicamos su valencia por el número de oxígenos que
hay. Queda de la siguiente manera:
Ya que
tenemos los resultados, ahora verificamos que todo elemento químico es
eléctricamente neutro y lo comprobamos de la siguiente manera:
Tenemos que
llegar a cero. Buscamos cuanto falta de dos para ocho. Entonces encontramos que
faltan 6, este número será colocado con el signo positivo+
El 6 que
acabamos de obtener es la valencia del azufre en el primer miembro.
Ubiquémonos
en el hierro del segundo miembro en donde se encuentra el compuesto.
Localizamos
al hierro. Para obtener su valencia primero denominamos si es monovalente o
divalente, etc. Ya que vimos que es divalente, necesitamos saber la valencia de
radical sulfato, en este caso es:
Para obtener
la valencia del hierro, multiplicamos la valencia radical (-2) con el subíndice que se encuentre fuera
del mismo.
Después lo
dividimos entre el número de hierros que hay en el compuesto (en este caso hay
dos hierros)
Queda de la
siguiente manera:
2*3=6/2=3
El tres que
acabamos de obtener es la valencia del hierro que es 3, ya que tenemos la
valencia del oxígeno que es -2, ahora nos falta la valencia del azufre lo cual
realizaremos algo similar con lo dicho con anterioridad:
Multiplicamos
la valencia del radical sulfato -2 con el subíndice 3 y después con el número
de oxígenos que hay dentro del paréntesis (4)
Obtenemos un
total de 24. Este número que resultó se le llama valencia parcial.
Después
continuamos con el hierro. Ahora ya que tenemos que la valencia del hierro es
3, entonces multiplicamos la valencia por el número de hierros que hay (hay 2),
tendremos +18
Ahora el 18
lo dividimos por el número de azufres que hay, nos da un total de 6 o sea +6. Y
de esta manera ya obtuvimos todas las valencias del compuesto químico:
Ahora, vamos
a verificar cuál elemento se oxida y cual se reduce, para esto, revisemos las
valencias de los elementos, debemos verificar que en los dos miembros estén
iguales.
Ahora, vamos
a verificar cuál elemento se oxida y cual se reduce, para esto, revisemos las
valencias de los elementos, debemos verificar que en los dos miembros estén
iguales.
Si vemos al
hierro en el primer miembro y luego lo vemos en el segundo. Encontramos que sus
valencias ya no son las mismos por tanto el elemento se está oxidando porque
aumenta su valencia de cero a 3
Ahora, si
nos fijamos en el hidrógeno del primer miembro, se está reduciendo con el
hidrógeno del segundo miembro:
Entonces la
ecuación queda de la siguiente manera:
Entonces la
ecuación queda de la siguiente manera:
Ahora para
completar el balanceo, vamos a intercambiar los números que se oxidaron o
redujeron. Esto es el 3 y el 1.
El 3 lo
colocaremos en el lugar del 1 y el 1 en el lugar del 3.
Estos números
resultantes se colocan de lado izquierdo de los elementos que se oxidaron o
redujeron. El número 1 (que por lo general no se escribe) se coloca de lado
izquierdo del hierro en los dos miembros.
EL número 3
se coloca de lado izquierdo del hidrógeno en los dos miembros quedando de la
siguiente forma:
Entonces de
esta manera podemos deducir que la ecuación está balanceada, pero, no es así,
uno de los pasos para terminarla es: ´Una vez obtenidos los números de la
ecuación, se completará con método de tanteo.
Verificamos
si así está balanceada:
1 = Fe = 2
3 = S = 3
12 = O = 12
6 = H = 6
Con este
insignificante 2 que acabamos de encontrar en el hierro del segundo miembro la
ecuación no está balanceada aunque lo demás átomos lo estén.
Completamos
por tanteo
En el primer
miembro (Fe) hay 1 átomo, en el segundo 2, entonces colocamos un 2 en el primer
miembro y ya está balanceada.
Procedimiento
Entramos a nuestro buscador e ingresamos a: Laboratorio
virtual de balanceo de ecuaciones químicas.
https://phet.colorado.edu/
Luego le damos en el botón descargar y no van a
aparecer una serie de niveles del balanceo.
Conclusión
Las reacciones químicas están
presentes en la vida cotidiana, que pueden pasar desapercibidas. Desde la encendida
de un fósforo hasta la combustión de la gasolina o la digestión de los alimentos,
todas son reacciones químicas, estás se pueden presentar en las distintas
ecuaciones y para realizar su igualación, se deben utilizar métodos como el de
reducción u oxido-reducción.
Debemos tener en cuenta que la masa
no se crea ni se destruye, se transforma.
Webgrafía
https://iquimicas.com/balanceo-ecuaciones-quimicas/
https://es.wikibooks.org/wiki/Qu%C3%ADmica/Balanceo_de_ecuaciones
https://prezi.com/rie3f0u_1n59/el-balanceo-de-las-ecuaciones-quimicas-consiste-en-establec/
No hay comentarios:
Publicar un comentario