Ecuación Química
Una ecuación química usa fórmulas y una flecha para mostrar los reactivos que entran a una reacción química y los productos que salen.
Definition
Una ecuación química es una forma de escribir una reacción usando fórmulas: las sustancias iniciales van a la izquierda, una flecha significa "se convierte en", y las sustancias nuevas van a la derecha. Los coeficientes dan los números relativos de cada sustancia, los símbolos de estado entre paréntesis indican sólido $(s)$, líquido $(l)$, gas $(g)$, o acuoso $(aq)$, y una ecuación correcta debe estar balanceada de modo que el mismo número de cada tipo de átomo aparezca en ambos lados. La ecuación expresa la estequiometría de la reacción, ya que los coeficientes balanceados dan proporciones molares que satisfacen la conservación de la masa y, para las reacciones iónicas y de óxido-reducción, la conservación de la carga. Notación adicional incluye una doble flecha para el equilibrio, condiciones o catalizadores escritos sobre la flecha, una flecha hacia arriba para gas liberado y una hacia abajo para precipitado; las ecuaciones iónicas netas omiten los iones espectadores, y las ecuaciones termoquímicas añaden el cambio de entalpía.
Example
$2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O$ se lee "dos moléculas de hidrógeno más una molécula de oxígeno se convierten en dos moléculas de agua." La combustión del metano es $CH_4(g) + 2O_2(g) \rightarrow CO_2(g) + 2H_2O(g)$, con $1$ carbono, $4$ hidrógenos y $4$ oxígenos en ambos lados, y la $(g)$ indica que toda sustancia es un gas. La ecuación completa $AgNO_3(aq) + NaCl(aq) \rightarrow AgCl(s) + NaNO_3(aq)$ se reduce a la ecuación iónica neta $Ag^+(aq) + Cl^-(aq) \rightarrow AgCl(s)$ una vez que se eliminan los iones espectadores $Na^+$ y $NO_3^-$, y el proceso Haber se escribe $N_2(g) + 3H_2(g) \rightleftharpoons 2NH_3(g)$, $\Delta H = -92\text{ kJ}$, con la doble flecha marcando el equilibrio.
Key Insight
La flecha es el símbolo más importante: apunta desde lo que empiezas hasta lo que terminas teniendo, y nunca es un signo de igual. Una ecuación es una receta escrita en moléculas, así que da proporciones que puedes escalar, y la misma ecuación describe una molécula de metano o un millón de pies cúbicos de gas natural. Una ecuación balanceada no dice nada sobre el mecanismo; $2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O$ no significa que dos moléculas de hidrógeno choquen con una molécula de oxígeno, ya que el proceso real es una cadena de radicales con muchos pasos, y la ecuación es contabilidad, no una película.