Las reacciones químicas
Las ecuaciones químicas: equilibrando ecuaciones químicas
¿Qué quiere decir que una ecuación química está equilibrada?
Cuando el grafito se quema, los átomos de carbono reaccionan con el oxígeno en el aire. Si hay mucho oxígeno, se forma dióxido de carbono… y si hay menos oxígeno disponible, se forma el gas tóxico monóxido de carbono. Cuando describimos la reacción en la que se forma el dióxido de carbono, lo hacemos de la siguiente manera: con una fórmula de palabras… con imágenes de los átomos… y con símbolos químicos. Basta con un átomo de carbono y una molécula de oxígeno para crear una molécula de dióxido de carbono. En la otra reacción, donde se forma el monóxido de carbono, no es tan sencillo.
La fórmula de palabras es casi igual. La única diferencia es el nombre del compuesto que se forma. ¿Cómo es la reacción cuando dibujamos los átomos? Los átomos de oxígeno están unidos de dos en dos en las moléculas de oxígeno. Pero el producto creado, el monóxido de carbono, sólo tiene un átomo de oxígeno. ¿A dónde ha ido a parar el otro? No puede simplemente desaparecer.
Podemos considerarlo así: como comenzamos con dos átomos de oxígeno, se pueden formar dos moléculas de monóxido de carbono. ¡Dibujemos una molécula más! Ahora el número de átomos de oxígeno coincide: dos a cada lado de la ecuación. Pero entonces la cantidad de átomos de carbono no coincide. Tenemos dos átomos de carbono después de la reacción, uno en cada molécula de monóxido de carbono. ¡El segundo átomo de carbono no puede haber aparecido de la nada! Debía haber también dos átomos de de carbono antes de la reacción.
Así que ¡dibujemos un átomo de carbono más! Ahora hay el mismo número de átomos de carbono en el lado izquierdo y en el derecho: dos. Y la misma cantidad de átomos de oxígeno antes y después de la reacción: dos. Los dos lados coinciden y la ecuación está equilibrada. Ahora sólo falta una cosa: escribir la ecuación química equilibrada con símbolos químicos.
Podemos emplear la imagen que hemos dibujado. Los átomos de carbono no se unen entre sí en un número específico, por lo que los escribimos como dos átomos de carbono independientes: dos C. Este número que nos indica cuántos átomos de carbono hay se llama coeficiente de esta sustancia. Los átomos de oxígeno vienen de dos en dos, así que se escriben como O-dos, con el dos como subíndice. Sólo se necesita una molécula de oxígeno, por lo que no escribimos un coeficiente delante.
La molécula de monóxido de carbono se escribe como C - O: un carbono y un oxígeno. Se han formado dos de ellos, por tanto anotamos el coeficiente "dos" delante de la molécula de monóxido de carbono. Al poner estos números -los coeficientes-, hemos equilibrado la ecuación química. Se ha de equilibrar la ecuación, si queremos calcular cuánto se necesita de cada sustancia. En este caso, vemos que la combustión necesita el doble de átomos de carbono que de moléculas de oxígeno.
Si empezamos con 20 átomos de carbono, necesitaremos diez moléculas de oxígeno. Si al principio tenemos mil moléculas de oxígeno, se crearán dos mil moléculas de monóxido de carbono, y así sucesivamente. Los coeficientes en una ecuación química muestran las proporciones de las sustancias. Por lo general, es más fácil contar el número de átomos de cada tipo si dibujas las moléculas implicadas en una reacción. Y esto puede ser de gran ayuda cuando los ejemplos son algo más complicados.