Ecuación Balanceada
Una ecuación balanceada tiene el mismo número de átomos de cada elemento en ambos lados, mostrando que la masa se conserva en la reacción química.
Definition
Una ecuación balanceada tiene el mismo número de cada tipo de átomo en ambos lados de la flecha, porque los átomos no pueden aparecer ni desaparecer, así que los conteos deben coincidir. Satisface la ley de conservación de la masa y se balancea ajustando los coeficientes delante de las fórmulas, nunca cambiando los subíndices, con los coeficientes finales reducidos a los números enteros más pequeños que funcionen; un orden práctico es balancear primero los elementos que aparecen en solo una sustancia por lado y dejar el hidrógeno y el oxígeno para el final. Para las reacciones que involucran iones, una ecuación balanceada también conserva la carga total, y para las reacciones de óxido-reducción conserva los electrones transferidos. El balanceo se puede hacer por inspección, por el método algebraico (tratando los coeficientes como incógnitas en un sistema de ecuaciones lineales), o por el método de las semirreacciones para las reacciones de óxido-reducción en disolución ácida o básica, y los coeficientes balanceados son la base estequiométrica para todas las predicciones cuantitativas de rendimiento.
Example
$H_2 + O_2 \rightarrow H_2O$ no está balanceada, con $2$ átomos de oxígeno a la izquierda y solo $1$ a la derecha, mientras que $2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O$ está balanceada con $4$ hidrógenos y $2$ oxígenos en cada lado. Para balancear $Fe + O_2 \rightarrow Fe_2O_3$, dos hierros en el producto significa $2Fe$; tres oxígenos en el producto pero dos por cada $O_2$ significa un múltiplo común de seis, así que $3O_2$ y $2Fe_2O_3$, luego $4Fe$, dando $4Fe + 3O_2 \rightarrow 2Fe_2O_3$. Balancear la reacción redox $MnO_4^- + Fe^{2+} \rightarrow Mn^{2+} + Fe^{3+}$ en ácido por semirreacciones da $MnO_4^- + 8H^+ + 5Fe^{2+} \rightarrow Mn^{2+} + 5Fe^{3+} + 4H_2O$, donde los átomos balancean (Mn, O, H, Fe) y la carga balancea en $+17$ en cada lado.
Key Insight
Balancear es como asegurarse de que cada pieza de LEGO con la que empezaste termine en el modelo terminado, nada sobrante y nada faltante. Si te descubres escribiendo $H_2O_2$ para balancear el oxígeno, detente, porque acabas de convertir el agua en peróxido de hidrógeno; solo los números grandes al frente son tuyos para cambiar. Una ecuación balanceada se puede multiplicar por cualquier factor y seguir balanceada, razón por la cual $\Delta H$ siempre debe citarse por la ecuación tal como está escrita, ya que duplicar cada coeficiente duplica el cambio de entalpía.