Metodoparabalancear
- 1. ESTTRATTEGIIAS PARA ELL BALLANCEO DE REACCIIONES 1. Identifica los átomos que deben de estar cambiando su estado de oxidación al pasar de reactivos a productos. 2. Para cada uno de ellos, escribe las especies que los contienen. 3. Inicia balanceando en cada caso el átomo que está sufriendo el cambio en el estado de oxidación. 4. Balancea todos aquéllos átomos que no sean oxígeno e hidrógeno haciendo uso de las especies químicas que se encuentran a cada lado de la ecuación. 5. Balancea los oxígenos adicionando tantas moléculas de agua como sean necesarias en el lado de la ecuación en que hagan falta. 6. Balancea los hidrógenos adicionando tantos protones (cationes H+) como sean necesarios en el lado de la ecuación en que hagan falta. 7. Adiciona el número de electrones que hagan falta para igualar las cargas a ambos lados de la ecuación. 8. Ya con las semirreacciones de reducción (con los electrones a la izquierda) y con la de oxidación (con los electrones a la derecha), multiplica la primera por el número de electrones involucrados en la segunda y viceversa. En este punto, debes simplificar: por ejemplo, si la primera se multiplica por 6 y la segunda por 2, simplifica multiplicando la primera por 3 y la segunda por 1. 9. Suma ambas ecuaciones ya simplificadas, elimina los términos que aparecen en ambos lados de la ecuación (protones y electrones); si aparecen moléculas de agua en ambos lados, elimina aquéllas de las que se tenga un excedente, de tal manera que solamente queden en uno solo de los lados.
- 2. E EEJ JJE EEMMPPL LLOO 11 ? As4 + ? HNO3 + ? H2O ? H3AsO4 + ? NO Etapa 1: As está “solo” del lado izquierdo (As4), y por este sólo hecho debe de ser uno de los elementos a balancear; el otro es N, porque forma compuestos con diferente grado de oxigenación (en HNO3 está unido a tres, mientras que en NO a solo uno). Etapa 2 para la semirreacción del As: As4 H3AsO4 Etapa 3 para la semirreacción del As: As4 4 H3AsO4 Etapa 4 para la semirreacción del As: no se realiza (no hay otros elementos aparte de As). Etapa 5 para la semirreacción del As: + 16 H2O + As4 4 H3AsO4 Etapa 6 para la semirreacción del As: + 16 H2O + As4 4 H3AsO4 + 20 H+ Etapa 7 para la semirreacción del As: + 16 H2O + As4 4 H3AsO4 + 20 H+ + 20 e-Ésta es la ecuación de oxidación. Ahora se debe balancear el otro elemento. Etapa 2 para la semirreacción del N: HNO3 NO Etapa 3 para la semirreacción del N: no se realiza (ya están balanceados los N). Etapa 4 para la semirreacción del N: no se realiza (no hay otros elementos aparte de N).
- 3. Etapa 5 para la semirreacción del N: HNO3 NO + 2 H2O Etapa 6 para la semirreacción del N: + 3 H+ + HNO3 NO + 2 H2O Etapa 7 para la semirreacción del N: + 3e- + 3 H+ + HNO3 NO + 2 H2O Ésta es la ecuación de reducción. Etapa 8: cada una de las ecuaciones se debe multiplicar por el número de electrones involucrados en la otra. 3 x ( + 16 H2O + As4 4 H3AsO4 + 20 H+ + 20 e- ) 20 x ( + 3e- + 3 H+ + HNO3 NO + 2 H2O ) ↓ + 48 H2O + 3 As4 12 H3AsO4 + 60 H+ + 60 e- + 60e- + 60 H+ + 20 HNO3 20 NO + 40 H2O Etapa 9: 60e- + 60 H+ + 3 As4 + 20 HNO3 + 48 H2O + 12 H3AsO4 + 20 NO + 40 H2O + 60 H+ + 60 e- ↓ 20 HNO3 + 48 H2O + 3 As4 20 NO + 40 H2O + 12 H3AsO4 Restando 40 H2O a ambos lados de la ecuación obtenemos la ecuación blanceada: 20 HNO3 + 8 H2O + 3 As4 20 NO + 12 H3AsO4 E EEJ JJE EEMMPPL LLOO 22 ? FeS + ? HNO3 ? Fe(NO3)3 + ? NO + ? H2O + ? S8 Etapa 1:
- 4. En S8 el azufre no está combinado con algún otro elemento, y por este sólo hecho debe de ser uno de los elementos a balancear; el otro es N, porque forma compuestos con diferente grado de oxigenación (en HNO3 está unido a tres oxígenos, mientras que en NO a solo uno). Etapa 2 para la semirreacción del S: FeS S8 Etapa 3 para la semirreacción del S: 8 FeS S8 Etapa 4 para la semirreacción del S: los elementos aparte de O y H son Fe y N; empezamos con el Fe 8 FeS S8 + 8 Fe(NO3)3 y ahora balanceamos al N + 24 HNO3 + 8 FeS S8 + 8 Fe(NO3)3 Etapa 5 para la semirreacción del S: no se realiza (en ambos lados de la ecuación hay el mismo número de átomos de O: 72). Etapa 6 para la semirreacción del S: + 24 HNO3 + 8 FeS S8 + 8 Fe(NO3)3 + 24 H+ Etapa 7 para la semirreacción del S: + 24 HNO3 + 8 FeS S8 + 8 Fe(NO3)3 + 24 H+ + 24 e-Ésta es la ecuación de oxidación. Ahora se debe balancear el otro elemento. Etapa 2 para la semirreacción del N: HNO3 NO Esta semirreacción ya la habíamos balanceado en el ejercicio anterior, dando por resultado + 3e- + 3 H+ + HNO3 NO + 2 H2O simplemente la retomamos y ésta es la ecuación de reducción.
- 5. Etapa 8: cada una de las ecuaciones se debe multiplicar por el número de electrones involucrados en la otra. 3 x (+ 24 HNO3 + 8 FeS S8 + 8 Fe(NO3)3 + 24 H+ + 24 e- ) 24 x ( + 3e- + 3 H+ + HNO3 NO + 2 H2O ) Toma en cuenta que 3 y 24 se pueden simplificar a 1 y 8: 1 x (+ 24 HNO3 + 8 FeS S8 + 8 Fe(NO3)3 + 24 H+ + 24 e- ) 8 x ( + 3e- + 3 H+ + HNO3 NO + 2 H2O ) ↓ + 24 HNO3 + 8 FeS S8 + 8 Fe(NO3)3 + 24 H+ + 24 e- + 24e- + 24 H+ + 8 HNO3 8 NO + 16 H2O Etapa 9: + 24e- + 24 H+ + 8 FeS + 24 HNO3 + 8 HNO3 8 Fe(NO3)3 + 8 NO + 16 H2O + S8 + 24 H+ + 24 e- ↓ 8 FeS + 32 HNO3 8 Fe(NO3)3 + 8 NO + 16 H2O + S8 Con lo cual obtenemos la ecuación balanceada. E EEJ JJE EEMMPPL LLOO 33 ? HIO3 + ? H2SO3 ? H2SO4 + ? I2 + ? H2O Etapa 1: I2 está sin combinar del lado derecho, y por este sólo hecho, debe de ser uno de los elementos a balancear; el otro es S, porque forma compuestos con diferente grado de oxigenación (en H2SO3 está unido a tres, mientras que en H2SO4 está unido a cuatro). Etapa 2 para la semirreacción del I: HIO3 I2 Etapa 3 para la semirreacción del I: 2 HIO3 I2
- 6. Etapa 4 para la semirreacción del I: no se realiza (no hay otros elementos aparte de I). Etapa 5 para la semirreacción del I: 2 HIO3 I2 + 6 H2O Etapa 6 para la semirreacción del I: + 10 H+ + 2 HIO3 I2 + 6 H2O Etapa 7 para la semirreacción del I: + 10 e- + 10 H+ + 2 HIO3 I2 + 6 H2O Ésta es la ecuación de reducción. Ahora se debe balancear el otro elemento. Etapa 2 para la semirreacción del S: H2SO3 H2SO4 Etapa 3 para la semirreacción del S: no se realiza (hay el mismo número de azufres en ambos lados de la ecuación). Etapa 4 para la semirreacción del S: no se realiza (no hay otros elementos aparte de S). Etapa 5 para la semirreacción del S: + H2O + H2SO3 H2SO4 Etapa 6 para la semirreacción del S: + H2O + H2SO3 H2SO4 + 2 H+ Etapa 7 para la semirreacción del S: + H2O + H2SO3 H2SO4 + 2 H+ + 2 e-Ésta es la ecuación de oxidación. Etapa 8: cada una de las ecuaciones se debe multiplicar por el número de electrones involucrados en la otra. 10 x ( + H2O + H2SO3 H2SO4 + 2 H+ + 2 e- ) 2 x ( + 10 e- + 10 H+ + 2 HIO3 I2 + 6 H2O )
- 7. Toma en cuenta que 10 y 2 se pueden simplificar a 5 y 1: 5 x ( + H2O + H2SO3 H2SO4 + 2 H+ + 2 e- ) 1 x ( + 10 e- + 10 H+ + 2 HIO3 I2 + 6 H2O ) ↓ + 5 H2O + 5 H2SO3 5 H2SO4 + 10 H+ + 10 e- + 10 e- + 10 H+ + 2 HIO3 I2 + 6 H2O Etapa 9: + 10 e- + 10 H+ + 2 HIO3 + 5 H2SO3 + 5 H2O 5 H2SO4 + I2 + 6 H2O + 10 H+ + 10 e- ↓ 2 HIO3 + 5 H2SO3 + 5 H2O 5 H2SO4 + I2 + 6 H2O Restando 5 H2O a ambos lados, obtenemos la ecuación ya balanceada. 2 HIO3 + 5 H2SO3 5 H2SO4 + I2 + H2O E EEJ JJE EEMMPPL LLOO 44 ? K2Cr2O7 + ? CH3C6H4NH2 + ? H2SO4 ? Cr2(SO4)3 + ? K2SO4 + ? HO2CC6H4NO2 + ? H2O Etapa 1: Cr cambia la cantidad de oxígenos a los que se une al pasar de K2Cr2O7 a Cr2(SO4)3; por otro lado, resulta claro que esta misma situación se observa en la transformación de CH3C6H4NH2 a HO2CC6H4NO2. Son estas sustancisa con las que ddeberemos de iniciar. Etapa 2 para la semirreacción del Cr: K2Cr2O7 Cr2(SO4)3 Etapa 3 para la semirreacción del Cr: el número de átomos de Cr es el mismo en ambos lados: K2Cr2O7 Cr2(SO4)3 así que pasamos a la siguiente etapa.
- 8. Etapa 4 para la semirreacción del Cr: los elementos son K y S: K2Cr2O7 Cr2(SO4)3 Iniciamos con el K. Colocamos del lado derecho la especie que lo contiene en los productos: K2Cr2O7 Cr2(SO4)3 + K2SO4 y ahora deberemos de balancear el S. Como hay cuatro azufres del lado derecho y ninguno del izquierdo, deberemos de adicionar cuatro moléculas de la fuente de este elemento del lado izquierdo, el H2SO4: 4 H2SO4 + K2Cr2O7 Cr2(SO4)3 + K2SO4 con lo que completamos esta etapa. Etapa 5 para la semirreacción del Cr: del lado izquierdo tenemos un total de 23 O, mientras que del lado derecho hay sólo 16. Los 7 átomos de oxígeno que faltan del lado derecho para igualar el número de moléculas de H2O del lado izquierdo se introducirán justamente como 7 H2O. 4 H2SO4 + K2Cr2O7 Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O Etapa 6 para la semirreacción del As: + 6 H+ + 4 H2SO4 + K2Cr2O7 Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O Etapa 7 para la semirreacción del As: + 6 e- + 6 H+ + 4 H2SO4 + K2Cr2O7 Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O Ésta es la ecuación de reducción. Ahora se debe balancear el otro elemento. Etapa 2 para la semirreacción del compuesto con C: CH3C6H4NH2 HO2CC6H4NO2 Etapa 3 para la semirreacción del compuesto con C: no se realiza (ya están balanceados los C). Etapa 4 para la semirreacción del compuesto con C: no se realiza (el número de N es el mismo). Etapa 5 para la semirreacción del compuesto con C:
- 9. + 4 H2O + CH3C6H4NH2 HO2CC6H4NO2 Etapa 6 para la semirreacción del compuesto con C: + 4 H2O + CH3C6H4NH2 HO2CC6H4NO2 + 12 H+ Etapa 7 para la semirreacción del compuesto con C: + 4 H2O + CH3C6H4NH2 HO2CC6H4NO2 + 12 H+ + 12 e-Ésta es la ecuación de oxidación. Etapa 8: cada una de las ecuaciones se debe multiplicar por el número de electrones involucrados en la otra. 6 x (+ 4 H2O + CH3C6H4NH2 HO2CC6H4NO2 + 12 H+ + 12 e-) 12 x (+ 6 e- + 6 H+ + 4 H2SO4 + K2Cr2O7 Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O) ↓ 1 x (+ 4 H2O + CH3C6H4NH2 HO2CC6H4NO2 + 12 H+ + 12 e-) 2 x (+ 6 e- + 6 H+ + 4 H2SO4 + K2Cr2O7 Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O) ↓ 1 x (+ 4 H2O + CH3C6H4NH2 HO2CC6H4NO2 + 12 H+ + 12 e-) 2 x (+ 6 e- + 6 H+ + 4 H2SO4 + K2Cr2O7 Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O) Etapa 9: 12e- + 12 H+ + 4 H2O + CH3C6H4NH2 + 8 H2SO4 + 2 K2Cr2O7 HO2CC6H4NO2 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O + 12 H+ + 12 e- ↓ + 4 H2O + CH3C6H4NH2 + 8 H2SO4 + 2 K2Cr2O7 HO2CC6H4NO2 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O Restando 4 H2O a ambos lados de la ecuación obtenemos la ecuación blanceada: CH3C6H4NH2 + 8 H2SO4 + 2 K2Cr2O7 HO2CC6H4NO2 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O