Como escribir y balancear ecuaciones químicas

Las reacciones químicas ocurren cuando las sustancias sufren cambios fundamentales de identidad. Una o más sustancias se consumen mientras se forman otras. A las sustancias presentes al inicio de una reacción, es decir, los materiales de partida, se les llama reactivos, y a las sustancias que se producen durante la reacción, se les llama  productos.

Las ecuaciones químicas se emplean para representar, mediante símbolos, lo que sucede durante la reacción. Por ejemplo, la reacción de la glucosa (un azúcar) con oxígeno gaseoso durante el metabolismo, con producción de dióxido de carbono y agua, se puede escribir como ecuación química con palabras o con símbolos (utilizando fórmulas químicas).

glucosa + oxígeno → dióxido de carbono + agua 

Los reactivos o materiales de partida aparecen en el lado izquierdo de la ecuación, separados por el signo de adición (+). Los productos se hallan en el lado derecho de la reacción. Una flecha (→), que se lee como produce, separa los reactivos de los productos. Si bien la ecuación química se puede escribir con palabras, la ecuación escrita con fórmulas químicas contiene más información y tiene la ventaja de ser un lenguaje universal.

Con frecuencia se usan símbolos especiales en las ecuaciones químicas, para proporcionar información específica acerca de las sustancias que intervienen o de las condiciones de reacción. Se puede designar con una (g), en seguida de la fórmula, a las sustancias que existen como gases en el momento de la reacción. Los símbolos (s) y (l) para identificar los sólidos y líquidos, respectivamente. A una sustancia que se disuelve en agua para dar lo que se conoce como solución acuosa se le puede identificar mediante el símbolo (ac) en la ecuación. En ocasiones se incluye una letra mayúscula griega delta (∆) arriba o abajo de la flecha para indicar que se requiere calor para iniciar la reacción.

En ciertos casos se agrega una sustancia para acelerar una reacción que de otra manera tendría lugar con lentitud, o podría no ocurrir. Esta sustancia, llamada catalizador, se muestra sobre la flecha, y no se consume durante la reacción.

En una reacción química no se pierden ni se gana átomos; la materia se conserva. En consecuencia, en una ecuación química balanceada, el número de átomos de cada elemento representado como reactivo y como producto, deberá ser igual; esto quiere decir que los átomos están balanceados.

Ahora ¿Cómo escribir y balancear ecuaciones químicas?

Primero, hay que escribir las fórmulas químicas correctas de reactivos y productos. Supongamos la reacción que ocurre cunado se enciende una mezcla de hidrógeno y oxígeno gaseosos con una chispa, y se produce agua y la energía suficiente para provocar un fuerte estallido.

(sin balancear)

El número de átomos de la ecuación anterior no está balanceado. Entre los reactivos aparecen dos átomos de oxígeno (como O2) y hay un sólo átomo de oxígeno entre los productos (como H2O). Para balancear los átomos de oxígeno, se coloca un número 2 antes de la fórmula del agua:

$$H_{2}(g)+O_{2}(g)\rightarrow {\color{Red} 2}H_{2}O(l)$$

Este número indica que se producen dos moléculas de agua por cada molécula de oxígeno que reacciona. El número que se coloca antes de una fórmula química en una ecuación, se conoce como coeficiente o coeficiente estequiométrico. Cuando no aparece otro número se sobreentiende un coeficiente de 1. El coeficiente que precede a una fórmula, constituye una instrucción para multiplicar todo lo que hay en la fórmula por ese número. Cuando se duplica H2O, se está representando dos átomos de oxígeno y cuatro de hidrógeno. Pero la ecuación de este ejemplo no esta balanceada todavía.

Para balancear los átomos de hidrógeno, se coloca el coeficiente 2 antes de H2.

$${\color{Red} 2}H_{2}(g)+O_{2}(g)\rightarrow {\color{Red} 2}H_{2}O(l)$$ 

Ahora sí, hay cuatro átomos de hidrógeno y dos átomos de oxígeno representados a ambos lados de la ecuación, que así queda balanceada.

Hay que comprobar siempre que la ecuación está balanceada, contando y comparando los átomos de cada elemento presente como reactivo y como producto.

átomos de los reactivos:                            átomos de los productos:
             4 H                                                                 4H
             2 O                                                                 2 O

La ecuación balanceada muestra que no se crean ni se destruyen átomos.

"Una ecuación química no está completa hasta que no está balanceada"

Aquí te muestro otro ejemplo de cómo balancear ecuaciones químicas: