Ejercicios de química resueltos. Estequiometría. Balance de ecuaciones químicas. Brown 15ed. Ejercicio 3.72e

[Ejercicios resueltos de balance de ecuaciones químicas]

Escribe una ecuación química balanceada que corresponda a la siguiente descripción:  El cobre metálico reacciona con ácido sulfúrico concentrado caliente para formar sulfato de cobre(II) acuoso, dióxido de azufre y agua.

Etapa analítica

 El cobre metálico: Cu(s).

Ácido sulfúrico concentrado caliente: H₂SO₄(l)

Sulfato de cobre(II) acuoso: CuSO₄(aq)

Dióxido de azufre (óxido no metálico → gas): SO₂(s)

Agua: H₂O(l)

Formulamos.

Cu(s) + H₂SO₄(l) → CuSO₄(aq) + SO₂(s) + H₂O(l)

Balance

En este caso el (H₂SO₄) es Fuente de azufre para dos entes distintos, por lo que separamos los azufres.

a Cu(s) + b H₂SO₄(l) + c H₂SO₄(l) → d CuSO₄(aq) + e SO₂(s) + f H₂O(l)

Esto nos permite balancear el cobre y el azufre de los sulfatos independientemente, e igualar el coeficiente del azufre que si cambió.

1 Cu(s) + 1 H₂SO₄(l) + c H₂SO₄(l) → 1 CuSO₄(aq) + c SO₂(s) + f H₂O(l)

Como lo demás es poco práctico, lo resolvemos por [Teorema del balance de una ecuación química algebraica] ignorando el cobre y el azufre del sulfato, para oxígenos se ignoran los oxígenos del sulfato. Nota, en este tipo de problemas a veces se indefine una expresión, no entre en pánico y continue con las que si quedan.

Simplificamos.

       

       

       

Reemplazamos.

1 Cu(s) + 1 H₂SO₄(l) + 1 H₂SO₄(l) → 1 CuSO₄(aq) + 1 SO₂(s) + 2 H₂O(l)

Para mayor seguridad, repasamos el balance de oxígenos (que no son parte del sulfato, los rojos) resolvemos por [Teorema del balance de una ecuación química algebraica].

0 = -4 + 2 + 2

Como si se cumple la forma cero de la conservación de la masa, la ecuación si está en balance. Reescribimos en limpio.

Cu(s) + 2 H₂SO₄(l) → CuSO₄(aq) + SO₂(s) + 2 H₂O(l)

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