¿Qué es una reacción química? ¿Cómo sabemos que ha ocurrido?
Una reacción química es un cambio en el que se forman sustancias nuevas con propiedades nuevas. Las sustancias con las que empezamos son los reactivos; las nuevas son los productos.
Señales que nos indican que ha habido una reacción:
- un cambio de color (un clavo de hierro brillante se vuelve marrón en una disolución de sulfato de cobre),
- salen burbujas de gas (el zinc en ácido diluido da hidrógeno),
- un cambio de temperatura (la cal viva en agua se calienta),
- se forma un sólido (precipitado) en una disolución,
- un cambio de estado o de olor (la leche que se agria).
Cómo escribir una ecuación química
Una ecuación con palabras usa nombres: magnesio + oxígeno → óxido de magnesio. Una ecuación química usa fórmulas: Mg + O₂ → MgO. Los reactivos van a la izquierda, los productos a la derecha, y la flecha significa "se transforma en".
Una ecuación con las fórmulas correctas pero con distinto número de átomos a cada lado se llama ecuación esquemática. Mg + O₂ → MgO es esquemática: hay 2 O a la izquierda y 1 a la derecha.
Cómo ajustar una ecuación química paso a paso
La masa no se puede crear ni destruir en una reacción (ley de conservación de la masa). Por eso cada tipo de átomo debe ser igual a los dos lados.
El método de tanteo
- Escribe la ecuación esquemática con las fórmulas correctas.
- Haz una tabla con los átomos de cada lado.
- Empieza por el compuesto con más átomos y por el elemento que aparece en menos sitios.
- Pon coeficientes (números delante) para igualar ese elemento. Nunca cambies los subíndices: H₂O y H₂O₂ son sustancias distintas.
- Ve elemento por elemento; deja H y O para el final.
- Vuelve a contarlo todo. Usa los números enteros más pequeños.
Ejemplo en pantalla
Fe + H₂O → Fe₃O₄ + H₂. Fe₃O₄ tiene más átomos, así que empezamos por el O: 4H₂O a la izquierda. Después el H: hay 8 a la izquierda, así que 4H₂ a la derecha. Después el Fe: 3Fe a la izquierda. Ajustada: 3Fe + 4H₂O → Fe₃O₄ + 4H₂.
Ecuaciones con más información: símbolos de estado y condiciones
Añadimos el estado físico detrás de cada fórmula: (s) sólido, (l) líquido, (g) gas, (aq) acuoso, es decir, disuelto en agua. Ejemplo: 3Fe(s) + 4H₂O(g) → Fe₃O₄(s) + 4H₂(g). Aquí (g) en el agua indica que se usa vapor.
Las condiciones, como calor (Δ), luz, un catalizador, la temperatura o la presión, se escriben encima o debajo de la flecha, por ejemplo CO(g) + 2H₂(g) → CH₃OH(l) a 340 atm.
Consejo para el examen: las preguntas de ajustar ecuaciones salen casi todos los años, normalmente de 1–2 puntos, y "escribe la ecuación ajustada con los símbolos de estado" es habitual en preguntas de 3 puntos.
Fórmulas y definiciones clave
- Reactivos → Productos
- Ley de conservación de la masa: masa total de los reactivos = masa total de los productos
- Coeficiente × subíndice = número de átomos (2H₂O tiene 4 H y 2 O)
- Símbolos de estado: (s) sólido, (l) líquido, (g) gas, (aq) disuelto en agua
- Δ sobre la flecha = se aporta calor
Ejemplos resueltos
1. Ajusta: H₂ + Cl₂ → HCl
Izquierda: 2 H, 2 Cl. Derecha: 1 H, 1 Cl. Pon un 2 delante del HCl: H₂ + Cl₂ → 2HCl. Ahora hay 2 H y 2 Cl a cada lado.
2. Ajusta: Mg + O₂ → MgO
Oxígeno: 2 a la izquierda y 1 a la derecha, así que escribe 2MgO. Ahora hay 2 Mg a la derecha, así que escribe 2Mg. Respuesta: 2Mg + O₂ → 2MgO.
3. Ajusta: N₂ + H₂ → NH₃
N: hay 2 a la izquierda, así que 2NH₃. Eso da 6 H a la derecha, así que 3H₂ a la izquierda. Respuesta: N₂ + 3H₂ → 2NH₃.
4. Ajusta: CH₄ + O₂ → CO₂ + H₂O
C es 1 = 1. H: hay 4 a la izquierda, así que 2H₂O. O a la derecha = 2 (en CO₂) + 2 (en 2H₂O) = 4, así que 2O₂. Respuesta: CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O.
5. Ajusta: Fe + H₂O → Fe₃O₄ + H₂ y añade los símbolos de estado (se usa vapor).
O: 4 en Fe₃O₄ → 4H₂O. H: 8 → 4H₂. Fe: 3 → 3Fe. Respuesta: 3Fe(s) + 4H₂O(g) → Fe₃O₄(s) + 4H₂(g).
6. Ajusta: Al + O₂ → Al₂O₃
O: 2 a la izquierda, 3 a la derecha. El mínimo común múltiplo de 2 y 3 es 6, así que 3O₂ y 2Al₂O₃. Ahora hay 4 Al a la derecha, así que 4Al. Respuesta: 4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃.
Errores comunes
- Cambiar un subíndice para ajustar (escribir H₂O₂ en vez de 2H₂O). Eso crea otra sustancia.
- Olvidar que el coeficiente multiplica todos los átomos de la fórmula: 3H₂O tiene 6 H y 3 O.
- Dejar la respuesta con fracciones o con números que no son los más pequeños, como 4H₂ + 2O₂ → 4H₂O. Divide entre el factor común.
- Confundir (l) y (aq): el agua sola es (l); la sal disuelta en agua es (aq).