Balanceo

Balanceo de ecuaciones (III).

En esta actividad construiremos una hoja de cálculo que nos ayude a balancear ecuaciones de reacciones químicas.

Consideremos primero la siguiente reacción:

_______________  Al  +  ______________  O₂   Õ   _____________  Al₂O₃

aluminio     y         oxígeno         reaccionan para obtener          trióxido de aluminio

Para balancear esta ecuación tenemos que encontrar los coeficientes de tal manera que la cantidad de átomos de aluminio y oxígeno sea la misma en ambos lados de la ecuación.

Usando como guía la hoja de cálculo que aparece ilustrada a continuación, construye tu propia hoja en Excel. En la fila 2, hemos puesto cantidades arbitrarias (1) para comenzar. En toda la fila 5 tienes que usar fórmulas que den como resultado las cantidades indicadas en ella. (Estas cantidades están relacionadas con las de la fila 2. Por ejemplo, el número de átomos de O en el lado izquierdo de la ecuación debe ser dos veces el coeficiente de O₂ ).

Comprueba tus fórmulas cambiando los números de la fila 2 por un 2 en cada casilla (los valores de la fila 5 también deben duplicarse).

¿Qué relaciones adicionales podemos encontrar entre los coeficientes al inspeccionando la ecuación de arriba?

• 1. Para equilibrar los átomos de aluminio, el coeficiente de Al debe ser el doble del coeficiente de Al₂O₃. Escribe en la celda A2 esta fórmula y observa cómo las cantidades de átomos de aluminio se balancean.
• 2. Para equilibrar los átomos de oxígeno, el coeficiente de O₂ debe ser 1.5 veces el coeficiente de Al₂O₃. Escribe en la celda B2 esta fórmula y observa cómo las cantidades de átomos de oxígeno se balancean.

Escribe a continuación la ecuación balanceada:

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Observa que escribiste fórmulas en todas las celdas numéricas excepto en E2. Varía el valor en esta celda y observa si las cantidades de átomos de aluminio y oxígeno se siguen balanceando.

¿Por qué el 2 es el mejor coeficiente para Al₂O₃? _________________________________

Consideremos ahora la reacción siguiente:

_____________  P₂O₅  +  _____________  H₂O   Õ   _____________  H₃PO₄

pentóxido de fósforo     y     agua     reaccionan para obtener     ácido fosfórico

Para balancear esta ecuación tenemos que encontrar los coeficientes de tal manera que la cantidad de átomos de hidrógeno, fósforo y oxígeno sea la misma en ambos lados de la ecuación.

Usando como guía la hoja de cálculo que aparece a continuación, construye tu propia hoja en Excel. En la fila 2, hemos puesto cantidades arbitrarias (1) para comenzar. En toda la fila 5, tienes que usar fórmulas que den como resultado las cantidades indicadas en ella. (Estas cantidades están relacionadas con las de la fila 2. Por ejemplo, el número de átomos de H en el lado izquierdo de la ecuación debe ser dos veces el coeficiente de H₂O):

Comprueba tus fórmulas cambiando los números de la fila 2 a 2 en cada casilla (los valores de la fila 5 también deben duplicarse).

¿Qué relaciones adicionales entre los coeficientes podemos encontrar, inspeccionando la ecuación de arriba?

• 1. Para equilibrar los átomos de fósforo, el coeficiente de H₃PO₄ debe ser el doble del coeficiente de P₂O₅. Escribe en la celda E2 esta fórmula y observa cómo las cantidades de átomos de fósforo se balancean.
• 2. Para equilibrar los átomos de hidrógeno, el coeficiente de H₂O debe ser 1.5 veces el coeficiente de H₃PO₄. Escribe en la celda B2 esta fórmula y observa cómo se balancean las cantidades de átomos de hidrógeno.

Termina de balancear la ecuación y redúcela a sus mínimos términos. Escribe a continuación la ecuación balanceada:

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Observa que ahora la celda A2 es la que no contiene fórmula. Varía el valor de esta celda y escribe tus conclusiones:

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Consideremos por último la reacción siguiente (es más difícil que las anteriores):

_________  C₄H₁₀  +  ________  O₂   Õ   ________  CO₂  +  _________  H₂O

butano     al quemarse     produce     dióxido de carbono     y     agua

Usando como guía la hoja de cálculo que aparece ilustrada a continuación, construye tu propia hoja en Excel. En la fila 2 hemos puesto cantidades arbitrarias (1) para comenzar. En toda la fila 5, tienes que usar fórmulas que te den como resultado las cantidades indicadas en ella. (Estas cantidades están relacionadas con las de la fila 2. Por ejemplo, el número de átomos de H en el lado izquierdo de la ecuación deben ser diez veces el coeficiente de C₄H₁₀):

Comprueba tus fórmulas cambiando los números de la fila 2 a 2 en cada casilla (los valores de la fila 5 también deben duplicarse).

¿Qué relaciones adicionales entre los coeficientes podemos encontrar, inspeccionando la ecuación de arriba?

• 1. Para equilibrar los átomos de carbono, el coeficiente de CO₂ debe ser cuatro veces el coeficiente de C₄H₁₀. Escribe en la celda E2 esta fórmula y observa cómo las cantidades de átomos de carbono se balancean.
• 2. Para equilibrar los átomos de hidrógeno, el coeficiente de H₂O debe ser cinco veces el coeficiente de C₄H₁₀. Escribe en la celda F2 esta fórmula y observa cómo las cantidades de átomos de hidrógeno se balancean.

Notarás que ahora falta de balancear solamente los átomos de oxígeno. Para esto, varía el coeficiente de O₂ hasta que quede balanceada la ecuación.

Escribe a continuación la ecuación balanceada:

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Observa que ahora hay dos celdas (A2 y B2) que no contienen fórmula. Varía el valor de estas celdas y encuentra cuándo se balancea la ecuación. Escribe abajo tus conclusiones:

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