Balancea: CaCO_3 + HCl CaCl_2 + CO_2 + H_2O.

CaCO_3 + 2 HCl CaCl_2 + CO_2 + H_2O

Balancea: C_9H_20 + O_2 CO_2 + H_2O.

C_9H_20 + 14 O_2 9 CO_2 + 10 H_2O

Balancea: NaCl + H_2SO_4 NaSO_4 + HCl (con la fórmula tal como aparece en el libro).

2 NaCl + H_2SO_4 Na_2SO_4 + 2 HCl

Libro de Química 2 BGU

Ministerio de Educación del Ecuador

159/210

Balanceo de ecuaciones químicas y ley de conservación de la masa

📄 ejercicios quimica 🎓 bachillerato · 2° BGU Ecuador 🇪🇨 EC 🗣 Español

Página 159

159 de 210

Anterior Página 159 / 210 Siguiente

Respuesta rápida

3.a $\mathrm{CaCO_3 + 2\,HCl \rightarrow CaCl_2 + CO_2 + H_2O}$ ; 3.b $\mathrm{4\,NH_3 + 3\,O_2 \rightarrow 2\,N_2 + 6\,H_2O}$ ; 3.c $\mathrm{C_9H_{20} + 14\,O_2 \rightarrow 9\,CO_2 + 10\,H_2O}$ ; 3.d $\mathrm{2\,HCl + 2\,Na \rightarrow 2\,NaCl + H_2}$ ; 3.e $\mathrm{2\,NaCl + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + 2\,HCl}$ ; 4. Se balancea para cumplir la conservación de la masa y conocer las proporciones molares.

📚 exercise quimica ⭐⭐ Dificultad 2/5 ⏱ 4 min lectura

Solución — Página 159

Quimica 2° · 2024

Ejercicio 3

a

Balancear: $\mathrm{CaCO_3 + HCl \rightarrow CaCl_2 + CO_2 + H_2O}$

Cuenta átomos en los reactivos: 1 Ca, 1 C, 3 O, 1 H y 1 Cl.
En los productos hay 1 Ca, 1 C, 3 O (2 de $\mathrm{CO_2}$ y 1 de $\mathrm{H_2O}$ ), 2 H y 2 Cl. Solo desbalancean H y Cl.
Coloca el coeficiente 2 delante de $\mathrm{HCl}$ : quedan 2 H y 2 Cl en el lado izquierdo, que coinciden con los 2 H de $\mathrm{H_2O}$ y los 2 Cl de $\mathrm{CaCl_2}$ .
Ca y C ya estaban balanceados (1 cada uno) y las 3 O también.

Respuesta

$\mathrm{CaCO_3 + 2\,HCl \rightarrow CaCl_2 + CO_2 + H_2O}$

Ejercicio 3

b

Balancear: $\mathrm{NH_3 + O_2 \rightarrow N_2 + H_2O}$

Reactivos: 1 N, 3 H, 2 O. Productos: 2 N, 2 H, 1 O. N y H quedan desbalanceados.
Balancea N: necesitas 4 $\mathrm{NH_3}$ para obtener 2 $\mathrm{N_2}$ (4 N a cada lado).
Con 4 $\mathrm{NH_3}$ hay 12 H: $12\,\mathrm{H} \div 2 = 6$ moléculas de $\mathrm{H_2O}$ .
Esos 6 $\mathrm{H_2O}$ contienen 6 O, así que el oxígeno debe aportarse como $6\,\mathrm{O} \div 2 = 3$ moléculas de $\mathrm{O_2}$ .
Verificación: N: 4 = 4; H: 12 = 12; O: 6 = 6.

Respuesta

$\mathrm{4\,NH_3 + 3\,O_2 \rightarrow 2\,N_2 + 6\,H_2O}$

Ejercicio 3

c

Balancear: $\mathrm{C_9H_{20} + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O}$

En 1 molécula de $\mathrm{C_9H_{20}}$ hay 9 átomos de C y 20 de H.
Para conservar los 9 C en el lado derecho: $9\,\mathrm{CO_2}$ .
Para conservar los 20 H: $20 \div 2 = 10\,\mathrm{H_2O}$ .
Conteo de oxígenos en productos: $(9 \times 2) + (10 \times 1) = 18 + 10 = 28$ O.
El oxígeno reactivo es $\mathrm{O_2}$ : $28 \div 2 = 14$ moléculas.
Verificación: C: 9 = 9; H: 20 = 20; O: 28 = 28.

Respuesta

$\mathrm{C_9H_{20} + 14\,O_2 \rightarrow 9\,CO_2 + 10\,H_2O}$

Ejercicio 3

d

Balancear: $\mathrm{HCl + Na \rightarrow NaCl + H_2}$

Reactivos: 1 H, 1 Cl, 1 Na. Productos: 1 Na, 1 Cl, 2 H. Solo el hidrógeno está desbalanceado.
El $\mathrm{H_2}$ de productos exige 2 H en reactivos: coloca 2 delante de $\mathrm{HCl}$ .
Ahora hay 2 Cl en reactivos: coloca 2 delante de $\mathrm{NaCl}$ para tener 2 Cl en productos.
Eso deja 2 Na en productos, así que colocas 2 delante de $\mathrm{Na}$ .
Verificación: H: 2 = 2; Cl: 2 = 2; Na: 2 = 2.

Respuesta

$\mathrm{2\,HCl + 2\,Na \rightarrow 2\,NaCl + H_2}$

Ejercicio 3

e

Balancear (tal como está escrita en el libro): $\mathrm{NaCl + H_2SO_4 \rightarrow NaSO_4 + HCl}$

Cuenta átomos con coeficientes unitarios: Na 1 = 1; Cl 1 = 1; H 2 = 1; S 1 = 1; O 4 = 4. Solo H está desbalanceado.
Para conservar los 2 H de $\mathrm{H_2SO_4}$ se necesitan 2 moléculas de $\mathrm{HCl}$ .
Esos 2 HCl aportan 2 Cl, por lo que se requieren 2 $\mathrm{NaCl}$ a la izquierda y 2 Na a la derecha.
Nota de rigor: el producto $\mathrm{NaSO_4}$ tal como aparece en la página no es correcto; el sulfato de sodio es $\mathrm{Na_2SO_4}$ . Balanceando la ecuación químicamente correcta se obtiene:

Respuesta (según el libro): $\mathrm{2\,NaCl + H_2SO_4 \rightarrow NaSO_4 + 2\,HCl}$ , que no puede balancearse con esta fórmula, por lo que la opción consistente es reconocer el error y corregir la ecuación como $\mathrm{2\,NaCl + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + 2\,HCl}$ (Na: 2 = 2; Cl: 2 = 2; H: 2 = 2; S: 1 = 1; O: 4 = 4).

Ejercicio 4

Respondo: ¿Por qué es importante balancear las ecuaciones químicas?

El balanceo materializa el principio de conservación de la masa (Lavoisier): en una reacción química los átomos solo se reorganizan; ni se crean ni se destruyen, por lo que el número de átomos de cada elemento debe ser igual antes y después.
Los coeficientes indican la proporción molar real en la que reaccionan los sustancias. Sin ellos no se sabe cuántas moles de cada reactivo se necesitan ni cuánto producto se obtendrá.
La ecuación balanceada es la base del cálculo estequiométrico (moles y gramos), del control de reactivos, del rendimiento industrial, de los cálculos de estequiometría y de la seguridad en el laboratorio.
Una ecuación desbalanceada puede llevar a errores serios en la industria, en la farmacología y en la ingeniería de procesos, porque los proporciones incorrectas producen mezclas improductivas o peligrosas.

Respuesta orientativa: Es importante porque las ecuaciones químicas deben respetar la ley de conservación de la masa: los átomos no se crean ni se destruyen, solo se reorganizan, de modo que el número de átomos de cada elemento debe ser igual en reactivos y productos. Además, los coeficientes balanceados indican las proporciones molares reales de la reacción, lo que permite calcular correctamente las cantidades de reactivos y productos mediante la estequiometría. Sin balancear, cualquier cálculo de gramos, moles o rendimiento sería incorrecto, y en la industria o el laboratorio esto se traduce en desperdicio de material y posibles riesgos de seguridad.

Contenido de la página

Actividad 3: Balanceo de ecuaciones químicas

Balancea las siguientes ecuaciones químicas:

$\mathrm{CaCO_3 + HCl \rightarrow CaCl_2 + CO_2 + H_2O}$
$\mathrm{NH_3 + O_2 \rightarrow N_2 + H_2O}$
$\mathrm{C_9H_{20} + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O}$
$\mathrm{HCl + Na \rightarrow NaCl + H_2}$
$\mathrm{NaCl + H_2SO_4 \rightarrow NaSO_4 + HCl}$ (en el libro aparece $\mathrm{NaSO_4}$ ; el sulfato de sodio correcto es $\mathrm{Na_2SO_4}$ )

4. Respondo: ¿Por qué es importante balancear las ecuaciones químicas?

(Espacio para respuesta del estudiante)

Fuente: Texto de Química, pág. 158 (libro bgu-2-quimica-2024).

Ejemplos resueltos

Balancear $\mathrm{CH_4 + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O}$ .

C: 1 = 1 (ya equilibrado).
H: 4 en $\mathrm{CH_4}$ → se necesitan 2 $\mathrm{H_2O}$ .
O en productos: $2$ (de $\mathrm{CO_2}$ ) $+ 2$ (de $2\,\mathrm{H_2O}$ ) $= 4$ O.
$4\,\mathrm{O} \div 2 = 2\,\mathrm{O_2}$ .
Respuesta: $\mathrm{CH_4 + 2\,O_2 \rightarrow CO_2 + 2\,H_2O}$ .

Balancear $\mathrm{Al + HCl \rightarrow AlCl_3 + H_2}$ .

Al: 1 = 1.
H: 2 en $\mathrm{H_2}$ → se necesitan 2 $\mathrm{HCl}$ .
Con 2 HCl hay 2 Cl, pero el producto tiene 3 Cl: se toman múltiplos comunes.
Se usa 2 $\mathrm{AlCl_3}$ (6 Cl) → 6 $\mathrm{HCl}$ (6 Cl y 6 H) → 3 $\mathrm{H_2}$ (6 H) → 2 $\mathrm{Al}$ (2 Al).
Respuesta: $\mathrm{2\,Al + 6\,HCl \rightarrow 2\,AlCl_3 + 3\,H_2}$ .

Tablas (2)

Ecuación	Balanceada con coeficientes	Elementos verificados
$\mathrm{CaCO_3 + HCl \rightarrow CaCl_2 + CO_2 + H_2O}$	$\mathrm{CaCO_3 + 2\,HCl \rightarrow CaCl_2 + CO_2 + H_2O}$	Ca 1=1, C 1=1, O 3=3, H 2=2, Cl 2=2
$\mathrm{NH_3 + O_2 \rightarrow N_2 + H_2O}$	$\mathrm{4\,NH_3 + 3\,O_2 \rightarrow 2\,N_2 + 6\,H_2O}$	N 4=4, H 12=12, O 6=6
$\mathrm{C_9H_{20} + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O}$	$\mathrm{C_9H_{20} + 14\,O_2 \rightarrow 9\,CO_2 + 10\,H_2O}$	C 9=9, H 20=20, O 28=28
$\mathrm{HCl + Na \rightarrow NaCl + H_2}$	$\mathrm{2\,HCl + 2\,Na \rightarrow 2\,NaCl + H_2}$	H 2=2, Cl 2=2, Na 2=2
$\mathrm{NaCl + H_2SO_4 \rightarrow NaSO_4 + HCl}$	$\mathrm{2\,NaCl + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + 2\,HCl}$	Na 2=2, Cl 2=2, H 2=2, S 1=1, O 4=4

Ítem	Reactivos (átomos)	Productos (átomos)	Coeficientes finales
3.a	1 Ca, 1 C, 3 O, 1 H, 1 Cl	1 Ca, 2 Cl, 1 C, 3 O, 2 H	$\mathrm{HCl}=2$
3.b	1 N, 3 H, 2 O	2 N, 2 H, 1 O	$\mathrm{NH_3}=4,\ \mathrm{O_2}=3,\ \mathrm{N_2}=2,\ \mathrm{H_2O}=6$
3.c	9 C, 20 H, 2 O	1 C, 2 O, 2 H, 1 O	$\mathrm{O_2}=14,\ \mathrm{CO_2}=9,\ \mathrm{H_2O}=10$
3.d	1 H, 1 Cl, 1 Na	1 Na, 1 Cl, 2 H	$\mathrm{HCl}=2,\ \mathrm{Na}=2,\ \mathrm{NaCl}=2$
3.e	1 Na, 1 Cl, 2 H, 1 S, 4 O	1 Na, 1 S, 4 O, 1 H, 1 Cl	$\mathrm{NaCl}=2,\ \mathrm{HCl}=2$ (con $\mathrm{Na_2SO_4}$ )

Diagrama

flowchart LR
  A[Ecuación sin balancear] --> B{¿Se igualan los átomos de cada elemento?}
  B -->|No| C[Colocar coeficientes que igualen cada elemento]
  C --> D[Recontar átomos en reactivos y productos]
  D --> B
  B -->|Sí| E[Ecuación balanceada]
  E --> F[Usar coeficientes como proporciones molares]
  F --> G[Cálculos estequiométricos]
  H[Conservación de la masa] --> B

Fórmulas y ecuaciones

$\text{Número de átomos del elemento X en reactivos}$ = $\text{número de átomos del elemento X en productos}$

$m_{@@MATH_0@@\text{productos}$ }

$\text{coeficiente}$ = $\frac{\text{átomos necesarios en el lado deficitario}}{\text{átomos que aporta una molécula}}$

$\mathrm{CaCO_3 + 2\,HCl \rightarrow CaCl_2 + CO_2 + H_2O}$

$\mathrm{4\,NH_3 + 3\,O_2 \rightarrow 2\,N_2 + 6\,H_2O}$

$\mathrm{C_9H_{20} + 14\,O_2 \rightarrow 9\,CO_2 + 10\,H_2O}$

$\mathrm{2\,HCl + 2\,Na \rightarrow 2\,NaCl + H_2}$

$\mathrm{2\,NaCl + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + 2\,HCl}$

$\mathrm{NaCl + H_2SO_4 \rightarrow NaSO_4 + H\,Cl}$ $\;\$ ; $\text{(fórmula del libro, no químicamente correcta)}$

$\text{Reactivos}$ $\Rightarrow$ $\text{átomos de cada elemento}$ = $\text{átomos de cada elemento}$ $\Rightarrow$ $\text{Productos}$

Glosario (8)

Balanceo de ecuaciones químicas: Procedimiento para igualar el número de átomos de cada elemento en reactivos y productos, agregando coeficientes (nunca subíndices) frente a las fórmulas.
Coeficiente: Número colocado antes de una fórmula que indica cuántas moléculas o moles de esa sustancia participan en la reacción.
Subíndice: Número pequeño ubicado después de un símbolo que indica cuántos átomos de ese elemento contiene una sola molécula; no se modifica al balancear.
Ley de conservación de la masa: Principio según el cual en una reacción química la masa total de los reactivos es igual a la masa total de los productos porque los átomos solo se reorganizan.
Reactivos: Sustancias que se encuentran al inicio de la reacción química (lado izquierdo de la ecuación).
Productos: Sustancias que se obtienen al final de la reacción (lado derecho de la ecuación).
Estequiometría: Rama de la química que estudia las relaciones cuantitativas entre reactivos y productos de una reacción usando la ecuación balanceada.
Reacción de combustión: Reacción en la que una sustancia se oxida rápidamente con $\mathrm{O_2}$, produciendo típicamente $\mathrm{CO_2}$ y $\mathrm{H_2O}$.

Preguntas para practicar

¿Por qué es importante balancear las ecuaciones químicas?

Porque se debe cumplir la ley de conservación de la masa: los átomos solo se reorganizan, por lo que el número de átomos de cada elemento debe ser igual en reactivos y productos. Además, los coeficientes balanceados expresan las proporciones molares reales, indispensables para calcular moles y gramos mediante la estequiometría. Sin balancear, cualquier cálculo de rendimiento, mezcla de reactivos o control industrial sería incorrecto y hasta peligroso.

¿Qué diferencia hay entre un coeficiente y un subíndice en una fórmula química?

El coeficiente se coloca antes de la fórmula y multiplica a toda la molécula (cambia el número de moléculas); el subíndice va después de un símbolo e indica cuántos átomos de ese elemento hay en una molécula. Al balancear solo se modifican coeficientes, nunca subíndices, porque cambiar un subíndice alteraría la identidad de la sustancia.

Temas y conceptos clave

Balanceo de ecuaciones químicasPrincipio de conservación de la masaCoeficientes estequiométricosReacciones de combustión y de desplazamientoErrores de fórmulas químicas en las ecuacionescoeficientesubíndicereactivoproductobalanceoconservación de la masaproporción molarreducción-oxidación (redox)