Las ecuaciones químicas: coeficientes no-enteros

Cuando escribimos una ecuación química equilibrada, indicamos la cantidad que hace falta de cada sustancia en la reacción. Como en esta reacción química, donde dos átomos de carbono y una molécula de oxígeno forman dos moléculas de monóxido de carbono. El número delante de cada sustancia en una ecuación química se denomina coeficiente. Los coeficientes muestran la proporción entre el número de átomos de carbono, las moléculas de oxígeno y las moléculas de monóxido de carbono en la reacción. ¿Por qué dos átomos de carbono y dos moléculas de monóxido de carbono? Porque los átomos de oxígeno vienen de dos en dos en las moléculas de oxígeno.

No hay átomos de oxígeno individuales en el aire. Por lo tanto, dos átomos de oxígeno es el mínimo con el que podemos empezar. Supongamos que queremos crear un determinado número de moléculas de monóxido de carbono. ¿Cuántas moléculas de oxígeno se necesitan? Fácil. Para formar dos moléculas de monóxido de carbono necesitamos una molécula de oxígeno: la mitad del número.

Y, para generar diez moléculas de monóxido de carbono necesitamos la mitad de esa cantidad de moléculas de oxígeno: cinco. Para formar una molécula de monóxido de carbono necesitarás… ¡la mitad de una molécula de oxígeno! Espera un momento, ¿media molécula? ¡Acabamos de decir que no hay átomos de oxígeno individuales! En realidad, no son los mismos. Los átomos de oxígeno siguen unidos de dos en dos.

El coeficiente "0.5" sólo indica que se trata de "la mitad de la cantidad" de moléculas, y no que las moléculas mismas estén cortadas por la mitad. Media molécula de oxígeno en la ecuación química no es lo mismo que un átomo de oxígeno individual. ¿Parece complicado? Veamos un ejemplo más. El óxido de hierro y el carbono forman hierro puro y dióxido de carbono. Formulemos la pregunta: "¿Cuántos átomos de carbono se necesitan para cada unidad de óxido de hierro en la reacción?" Tenemos que equilibrar la ecuación.

El óxido de hierro contiene dos de hierro y tres de oxígeno. Tras la reacción, los tres átomos de oxígeno se presentan en forma de dióxido de carbono. Entonces, ¿cuántas moléculas de dióxido de carbono hacen falta para obtener tres átomos de oxígeno en el lado derecho? Cada molécula de dióxido de carbono contiene dos átomos de oxígeno, por lo que debe ser… ¡una molécula y media! 1.5 moléculas con dos átomos de oxígeno cada una forman tres átomos de oxígeno.

Justo el número que necesitábamos. Como en el ejemplo anterior, no es la misma molécula la que se divide en dos; es la cantidad de moléculas la que es 1.5 veces mayor que el número de unidades de óxido de hierro. Terminemos de equilibrar la ecuación. ¿Cuántos átomos de carbono hacen falta para formar 1.5 moléculas de dióxido de carbono? Así es: "1.5 átomos de carbono". ¿Eso significa que los átomos están cortados por la mitad? No, no hay medios átomos.

Sin embargo, por cada Fe-dos O-tres, necesitamos una vez y media la cantidad de átomos de carbono. Y, por fin, con dos átomos de hierro en el lado derecho, la ecuación está equilibrada: una unidad de fórmula de óxido de hierro más "un átomo y medio" de carbono nos da dos átomos de hierro más "una molécula y media" de dióxido de carbono. Si prefieres números enteros en la ecuación, simplemente puedes duplicar los coeficientes de todas las sustancias. Pero si la pregunta es "¿Cuántos átomos de carbono hacen falta para cada unidad de fórmula de óxido de hierro?", la respuesta es: "¡Uno y medio!".