Ecuaciones químicas. Concepto, ajuste y tipos

Gran parte de los procesos que tienen lugar en la vida cotidiana, tal como la oxidación del hierro en condiciones de libre exposición, la luminosidad que desprende una cinta de magnesio durante la combustión, la combustión del butano, la fabricación del jabón, etc., no son más que reacciones químicas, esto es, transformaciones de una sustancia en otra, con propiedades completamente diferentes. Ante ellas, los científicos se preguntan en qué consisten, cuáles son sus causas y consecuencias y cómo pueden modificarlos para adaptarlos a sus necesidades y obtener ventajas que mejoren nuestra vida.

Concepto de ecuación química

Una reacción química es cualquier proceso en el que, por lo menos, los átomos, las moléculas o los iones de una sustancia se transforman en átomos, moléculas o iones de otra sustancia química distinta. Las reacciones químicas se escriben de forma simplificada mediante ecuaciones químicas.

En las reacciones químicas se cumple la ley de conservación de la masa, teniendo lugar una reordenación de los átomos, pero no su creación ni su destrucción. El reordenamiento de los átomos en la molécula da lugar a una sustancia distinta.

Las sustancias que se transforman o modifican en una reacción se llaman reaccionantes, reactivos o reactantes. Las sustancias nuevas que se originan en una reacción química se llaman productos.

Una de las reacciones químicas más usuales es la combustión del gas natural (mezcla de sustancias donde el metano, CH4, es el compuesto principal), cuya ecuación es:

La ecuación está «igualada», esto es, en cada miembro de la reacción hay el mismo número de átomos de cada elemento.

Ioduro de hidrógeno.

Ajuste de las ecuaciones químicas

Para ajustar una ecuación química hay que seguir el orden siguiente:

  • Primero se ajustan los átomos de los metales, teniendo prioridad los más pesados.
  • A continuación se ajustan los no metales, teniendo también prioridad los más pesados.
  • Se revisa, si es necesario, el ajuste de los metales.
  • Se comprueba el ajuste contando los átomos de hidrógeno y de oxígeno que intervienen.

Por ejemplo, para ajustar la reacción:

BaCl2 + Na2SO4 ® NaCl + BaSO4
siguiendo el orden indicado:

  • Se empieza por el metal Ba, que es el más pesado. Como en ambos miembros hay un átomo de bario, no es necesario ajustarlo. Se sigue por el otro metal, el Na.

    Dado que en el miembro de la izquierda hay dos átomos de Na debemos poner un 2 delante del NaCl de la derecha, quedando:

    BaCl2 + Na2SO4 ® 2 NaCl + BaSO4

  • Se siguen ajustando los no metales: cloro y azufre. Como ambos ya están ajustados y en ambos miembros existe igual número de átomos de oxígeno, se puede considerar que la reacción ya está completamente ajustada.

Tipos de reacciones químicas

Hay varias clasificaciones de las reacciones químicas, de las que las más importantes son:

  • Reacciones exotérmicas: aquellas en que se desprende calor durante la reacción:

    2H2 + O2 ® 2 H2O + 136.000 calorías
  • Reacciones endotérmicas: aquellas en las que se absorbe calor durante la reacción:

    H2 + I2 + 12.400 calorías ® 2HI

  • Reacciones de descomposición o análisis: reacciones en que una sustancia se desdobla en dos sustancias diferentes más simples:

    2HgO ® 2 Hg + O2

  • Reacciones de composición o de síntesis: reacciones en que dos o más sustancias se combinan para formar una nueva:

    H2 + 1/2 O2 ® H2O

  • Reacciones de sustitución: un elemento sustituye a otro en una molécula:

    Fe + CuSO4 ® FeSO4 + Cu

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