Ejercicios de química resueltos. Estequiometría. Balance de ecuaciones químicas. García 4.4.7

 [Ejercicios resueltos de balance de ecuaciones químicas]

 El nitrato de amonio se descompone térmicamente para producir óxido de dinitrógeno y vapor de agua. Balancee la ecuación química. NH₄NO₃(s) → N₂O(g) + H₂O(g)

Balanceo, método mixto

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

1 N₂H₄O₃(s) → 1 N₂O(g) + 1 H₂O(g)

Podemos ver que oxígenos e hidrógenos no están en balance.

? N₂H₄O₃(s) → ? N₂O(g) + ? H₂O(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 es así ya que el que aparenta serlo esta distribuido en varias especies, el elemento distribuido en varias especies es el último en balancearse.

Paso 2. Balanceamos los elementos fáciles por relaciones de múltiplos enteros sencillos. En este caso el hidrógeno.

1 N₂H₄O₃(s) → 1 N₂O(g) + ? H₂O(g)

Luego el hidrógeno.

1 N₂H₄O₃(s) → 1 N₂O(g) + 2 H₂O(g)

Paso 3. El elemento distribuido se resuelve por una fórmula algebraica. En este caso no se requiere ya que se ha balanceado de forma indirecta.

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.

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