1.1 Forma de representar una reacción química: la ecuación química
Curiosidad
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El lenguaje químico es un lenguaje universal
La química tiene un lenguaje propio para poder expresar las transformaciones que sufre la materia. Las letras de este lenguaje son los símbolos de los elementos (Cu, N, Fe, O, etc), las palabras son las fórmulas químicas (H2O, H2SO4, CH3CH3, etc) y las frases son las ecuaciones químicas que representan los cambios que tienen lugar en una reacción química.
Por ejemplo: sabemos que el hidrógeno y el oxígeno se combinan entre sí para formar agua. Esta reacción química se representa mediante la siguiente ecuación química:
H2 + O2 → 2H2O
Este lenguaje de la química es universal ya que se utiliza en todas las partes del mundo para describir los procesos químicos.
En el vídeo de la derecha puedes ver a una profesora japonesa enseñando química. Seguramente no entiendas nada, pero en la pizarra verás escritas algunas ecuaciones químicas en las que aparecen fórmulas de compuestos que ya sabes nombrar.
Con un poco de atención, podrías enterarte de lo que está explicando la profesora aunque no sepas japonés.
Las reacciones químicas se representan de manera abreviada mediante las ecuaciones químicas.
Una ecuación química es algo parecido a una igualdad matemática en la que escribimos a la izquierda las sustancias de partida, los reactivos, y a la derecha, los productos obtenidos en la reacción. Entre los reactivos y los productos escribimos una flecha que apunta desde los primeros a los segundos, que indica que a partir de los reactivos se obtienen los productos.
Una reacción química, como ya hemos visto, consiste en una nueva agrupación de los átomos, por tanto los átomos que tenemos al principio de la reacción tienen que ser los mismos que tenemos después, pero unidos entre sí de manera diferente.
Por tanto, en una ecuación química, el número de átomos de cada elemento tiene que ser el mismo a la izquierda y a la derecha de la flecha. Para que esto sea así, tenemos que colocar unos números delante de la fórmula de las sustancias que intervienen, llamados coeficientes estequiométricos. Entonces decimos que la ecuación química está ajustada.
Un coeficiente estequiométrico indica las veces que se repite cada fórmula. Por ejemplo, si colocamos un "2" delante de la fórmula de una molécula de agua "2 H2O" esto indica que estamos considerando 2 moléculas de agua, es decir, 4 átomos de H y 2 átomos de O.
| Reacción química |
El hidrógeno y el oxígeno reaccionan entre sí para formar agua |
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Ecuación química sin ajustar
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H2 + O2 → H2O |
| Número átomos en la ecuación sin ajustar | 2H 2O ≠ 2H 1O |
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Ecuación química ajustada
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2 H2 + O2 → 2 H2O |
| Número de átomos en la ecuación ajustada |
4H 2O = 4H 2O |
| Representación molecular |
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En el ejemplo anterior, hemos escrito la ecuación química correspondiente a la formación de agua a partir de sus elementos:
- Lo primero que hemos hecho ha sido escribir las fórmulas de los reactivos y los productos, separados por una flecha.
- Después hemos contado los átomos de cada elemento a la derecha y a la izquierda de la flecha. A la izquierda hay 2 H y 2 O, y a la derecha, 2 H y 1 O. Esto indica que la ecuación está sin ajustar.
- Para ajustar la ecuación hemos colocado un 2 delante del H2O para tener también 2 O a la derecha, pero ahora hay 4 H a la derecha. Para que el número de H sea el mismo, hemos colocado un 2 a la izquierda delante del H2.
- Como ves en la representación molecular, ahora tenemos 4 H y 4 O a ambos lados de la flecha.
Importante
Las reacciones químicas se representan mediante ecuaciones químicas.
Se escriben primero las sustancias de partida, los reactivos, separados mediante una flecha de las sustancias finales, los productos. La flecha indica que los reactivos se transforman en los productos:
Reactivos → Productos
Se coloca delante de cada sustancia los coeficientes necesarios para que el número de átomos de cada elemento sea el mismo a la izquierda y a la derecha de la flecha. Cuando esto ocurre, decimos que la ecuación está ajustada.
Curiosidad
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Las reacciones químicas se pueden clasificar en:
- Reacciones de síntesis. Dos o más sustancias reaccionan para formar un solo producto.
- Reacciones de descomposición. A partir de un compuesto se obtienen dos o más sustancias.
Ej: CaCO3 → CaO + CO2
- Reacciones de desplazamiento. Un elemento de un compuesto es reemplazado por otro elemento.
Ej: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
- Reacciones de doble desplazamiento. Dos compuestos intercambian elementos.
Ej: AgNO3 + KCl → AgCl + KNO3
- Reacciones de combustión. Una sustancia llamada combustible reacciona con el oxígeno liberando rápidamento energía. Si el combustible es un hidrocarburo se forma dióxido de carbono y agua.
Ej: CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O
