Chimica

Balanceo de ecuaciones químicas: ejercicios resueltos paso a paso

Cómo balancear una ecuación química usando coeficientes, paso a paso, con cinco ejercicios resueltos de dificultad creciente y solución verificada.

Recomendado para: 3º ESO · 4º ESO

Una reacción química se balancea colocando coeficientes delante de las fórmulas (nunca cambiando los subíndices) hasta que cada elemento tenga el mismo número de átomos a la izquierda y a la derecha de la flecha. Es la versión práctica de la ley de conservación de la masa: en una reacción los átomos no se crean ni se destruyen, solo se reorganizan.

Por qué se balancea

Los subíndices de una fórmula, como el 2 de H₂O, indican cuántos átomos hay en una molécula y no se pueden tocar: forman parte de la identidad de la sustancia. Lo único que puedes cambiar es el coeficiente, el número grande delante de la fórmula, que indica cuántas moléculas de esa especie participan en la reacción.

Un método en tres pasos

Primero eliges un elemento que aparezca en un solo compuesto por lado y lo igualas con un coeficiente. Luego pasas a los demás elementos, dejando el hidrógeno y el oxígeno para el final porque suelen aparecer en varias moléculas. Por último vuelves a comprobar cada elemento y, si te queda una fracción, multiplicas toda la reacción por el denominador para volver a coeficientes enteros.

En los ejercicios de abajo el esquema es siempre el mismo, con dificultad creciente: empiezan con la formación del agua y terminan con una combustión que tiene un número impar de átomos de oxígeno. Cada solución está verificada contando los átomos de cada elemento en ambos lados.

Ejercicios resueltos

1. Balancea: H₂ + O₂ → H₂O base

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  1. Cuento los átomos sin balancear: a la derecha hay 1 O y a la izquierda hay 2.
  2. Pongo el coeficiente 2 delante de H₂O para igualar el oxígeno: H₂ + O₂ → 2H₂O.
  3. Ahora a la derecha hay 4 H y a la izquierda solo 2: pongo 2 delante de H₂.
  4. Reacción: 2H₂ + O₂ → 2H₂O.
  5. Comprobación → H: 4 = 4 ; O: 2 = 2. Está balanceada.

Resultado: 2H₂ + O₂ → 2H₂O

2. Balancea: N₂ + H₂ → NH₃ base

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  1. Nitrógeno: 2 átomos a la izquierda (N₂), 1 a la derecha, así que pongo 2 delante de NH₃.
  2. N₂ + H₂ → 2NH₃ da 6 H a la derecha, pero solo 2 a la izquierda.
  3. Pongo 3 delante de H₂ para tener 6 H: N₂ + 3H₂ → 2NH₃.
  4. Comprobación → N: 2 = 2 ; H: 6 = 6. Está balanceada.

Resultado: N₂ + 3H₂ → 2NH₃

3. Balancea la combustión del metano: CH₄ + O₂ → CO₂ + H₂O intermedio

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  1. El carbono ya está bien: 1 C a la izquierda y 1 a la derecha.
  2. Hidrógeno: 4 H a la izquierda, así que pongo 2 delante de H₂O para tener 4 a la derecha.
  3. CH₄ + O₂ → CO₂ + 2H₂O: ahora el oxígeno a la derecha es 2 (de CO₂) + 2 (de 2H₂O) = 4.
  4. Pongo 2 delante de O₂ para tener 4 O a la izquierda: CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O.
  5. Comprobación → C: 1 = 1 ; H: 4 = 4 ; O: 4 = 4. Está balanceada.

Resultado: CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O

4. Balancea: Fe + O₂ → Fe₂O₃ intermedio

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  1. Hierro: 2 átomos a la derecha (Fe₂O₃), 1 a la izquierda, así que pongo 2 delante de Fe.
  2. Oxígeno: 3 a la derecha, 2 a la izquierda (O₂); el mínimo común múltiplo de 3 y 2 es 6.
  3. Hacen falta 6 O por lado: pongo 3 delante de O₂ (3×2 = 6) y 2 delante de Fe₂O₃ (2×3 = 6).
  4. Hay que reajustar el hierro: 2 Fe₂O₃ contienen 4 Fe, así que pongo 4 delante de Fe.
  5. Reacción: 4Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃. Comprobación → Fe: 4 = 4 ; O: 6 = 6. Está balanceada.

Resultado: 4Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃

5. Balancea la combustión del etano: C₂H₆ + O₂ → CO₂ + H₂O avanzato

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  1. Carbono: 2 a la izquierda, así que pongo 2 delante de CO₂.
  2. Hidrógeno: 6 a la izquierda, así que pongo 3 delante de H₂O.
  3. Cuento el oxígeno a la derecha: 2×2 (CO₂) + 3×1 (H₂O) = 7 átomos, un número impar.
  4. 7 O exigirían 7/2 O₂: para evitar fracciones, multiplico toda la reacción por 2.
  5. Obtengo 2C₂H₆ + 7O₂ → 4CO₂ + 6H₂O. Comprobación → C: 4 = 4 ; H: 12 = 12 ; O: 14 = 14. Está balanceada.

Resultado: 2C₂H₆ + 7O₂ → 4CO₂ + 6H₂O

Preguntas frecuentes

¿Por qué no puedo cambiar los subíndices para balancear una reacción?

Porque los subíndices definen la identidad de la sustancia: cambiar H₂O por H₂O₂ convierte el agua en agua oxigenada, un compuesto distinto. Para balancear solo puedes cambiar los coeficientes delante de las fórmulas, nunca los subíndices.

¿Por qué elemento conviene empezar a balancear?

Conviene empezar por los elementos que aparecen en un solo compuesto por lado, a menudo un metal o el carbono, y dejar el hidrógeno y sobre todo el oxígeno para el final, ya que suelen aparecer en varias especies a la vez.

¿Los coeficientes deben ser lo más pequeños posible?

Sí. Una reacción está bien balanceada cuando los coeficientes son números enteros reducidos a la proporción más pequeña. Si durante el cálculo te queda una fracción, multiplica toda la reacción por el denominador para eliminarla.