Ejercicios de química resueltos. Estequiometría. Balance de ecuaciones químicas. Brown 15ed. Ejercicio 3.7b

[Ejercicios resueltos de balance de ecuaciones químicas]

 Escribe una ecuación química balanceada que corresponda a la siguiente descripción:  Una disolución acuosa de nitrito de amonio (NH₄NO₂) reacciona con hidróxido de potasio para formar gas amoníaco, agua y nitrato metálico. (Nota del traductor, este ejercicio está incompleto, la reacción debe ocurrir en presencia de dioxígeno).

Analítica

hidróxido de potasio KOH

gas amoníaco NH₃

nitrato metálico XNO₃

Formulamos

 NH₄NO₂ + KOH  + O₂ →  NH₃ + XNO₃ + H₂O

 La hipótesis mas sencilla es que el catión del nitrato sea potasio.

NH₄NO₂ + KOH  + O₂   →  NH₃ + KNO₃ + H₂O

Este ejercicio no se puede resolver si no se reconoce que los dos nitrógenos funcionan como entes independientes que aportan de forma separada a sustancias distintas, el del amonio va al amoniaco y el del nitrato al nitrato sin mezclase.

Balanceo

Asignamos 1 para comprobar que no esté balanceada per se.

1 NH₄NO₂ + 1 KOH + 1 O₂   → 1 NH₃ + 1 KNO₃ + 1 H₂O

Evaluamos usando [Teorema del balance de una ecuación química algebraica], recuerda que los reactivos tienen dirección negativa.

Por ende, debemos balancear reconociendo que el amoniaco viene del amonio y la conservación de los potasios, lo que limitará el número de variables.

1 NH₄NO₂ + 1 KOH + ? O₂   → 1 NH₃ + 1 KNO₃ + ? H₂O

Planteamos coeficientes indeterminadas para los dos faltantes usando [Teorema del balance de una ecuación química algebraica], recuerda que los reactivos tienen dirección negativa.

1 NH₄NO₂ + 1 KOH + a O₂   → 1 NH₃ + 1 KNO₃ + b H₂O

Simplificamos.

Reemplazamos.

1 NH₄NO₂ + 1 KOH + 1/2 O₂   → 1 NH₃ + 1 KNO₃ + 1 H₂O

Como media molécula de oxígeno es inviable, multiplicamos todo por el denominador.

2 NH₄NO₂ + 2 KOH + 1 O₂   → 2 NH₃ + 2 KNO₃ + 2 H₂O

Reescribimos en limpio ignorando los 1.

 2 NH₄NO₂ + 2 KOH + O₂   → 2 NH₃ + 2 KNO₃ + 2 H₂O

Referencias

Brown, T. L., LeMay, H. E. Jr., Bursten, B. E., Murphy, C. J., & Woodward, P. M. (2022). Chemistry: The Central Science (15th ed., AP Edition). Pearson Savvas Higher Education.

García García, J. L. (2025). Química general: Una guía moderna para bachillerato y universidad con enfoque algebraico. Ciencias de Joseleg. https://cienciasdejoseleg.blogspot.com/p/quimica-general-garcia.html