Ejercicios de química resueltos. Estequiometría. Balance de ecuaciones químicas. García 4.4.10

 

 [Ejercicios resueltos de balance de ecuaciones químicas]

 El zinc metálico reacciona con ácido clorhídrico acuoso para producir cloruro de zinc y gas hidrógeno. Balancee la ecuación química. Zn(s) + HCl(ac) → ZnCl₂(ac) + H₂(g)

Balanceo, método mixto

Paso Cero. Asigna coeficientes explícitos iguales a 1 a todas las especies y planteamos una fórmula molecular mas condensada para evitar ignorar elementos.

1 Zn(s) + 1 HCl(ac) → 1 ZnCl₂(ac) + 1 H₂(g)

Los cloros e hidrógenos no están en balance.

? Zn(s) + ? HCl(ac) → ? ZnCl₂(ac) + ? H₂(g)

Paso 1.  Los primeros elementos que deben balancearse son aquellos que presentan relaciones de subíndices pares e impares, distintos de 1, ya que son los menos intuitivos. Su balance se realiza de manera mecánica, aplicando el principio del producto recíproco: se toman ambos subíndices y se intercambian para convertirlos en los coeficientes correspondientes de los compuestos que contienen dicho elemento. En este caso no hay.

Paso 2. Balanceamos los elementos fáciles por relaciones de múltiplos enteros sencillos.

Primero los cloros.

 ? Zn(s) + 2 HCl(ac) → 1 ZnCl₂(ac) + ? H₂(g)

El zinc.

1 Zn(s) + 2 HCl(ac) → 1 ZnCl₂(ac) + ? H₂(g)

Finalmente, el hidrógeno.

1 Zn(s) + 2 HCl(ac) → 1 ZnCl₂(ac) + 1 H₂(g)

Paso 3. El elemento distribuido se resuelve por una fórmula algebraica. En este caso no requiere.

Paso Final. Revisión de balance aplicando el [Teorema del balance de una ecuación química algebraica] recuerda que el cuasivector estequiométrico del reactivo es negativo.

Dado que siempre se cumple la forma cero de la conservación de la masa, la ecuación está en balance.

Paso cosmético. reescribimos ignorando los unos.

 Zn(s) + 2 HCl(ac) → ZnCl₂(ac) + H₂(g)

Referencias

García García, J. L. (2025). Dimensional Analysis in Chemistry Textbooks 1900-2020 and an Algebraic Alternative. Educación química, 36(1), 82-108.

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