Leer una ecuación química: reactantes, productos y todo lo demás
Objetivo. Identificar reactantes y productos en una ecuación. Distinguir un coeficiente de un subíndice. Leer los estados de agregación de cada especie.
para partir
El registro CAS lleva catalogados más de 290 millones de compuestos distintos, y cada uno se identifica por una fórmula en la que la posición de cada número cambia todo. Escribe 2 H₂O y escribe H₂O₂: los mismos símbolos, los mismos números, y una diferencia de posición que separa dos vasos de agua del agua oxigenada que decolora el pelo. Hoy aprendemos a leer una ecuación completa, con sus coeficientes, sus subíndices y sus estados.
Ya trabajaste las leyes ponderales y sabes que en una reacción la masa se conserva. Ahora vamos al instrumento con el que los químicos escriben eso: la ecuación química.
Una ecuación química no es una frase decorativa. Es un modelo que codifica, en muy poco espacio, qué sustancias entran, qué sustancias salen, en qué proporción y bajo qué condiciones. Toda la estequiometría que viene después se apoya en leerla bien.
Decide si estas tres afirmaciones son verdaderas o falsas. No las corregimos hasta el cierre.
- En la fórmula H₂SO₄, el 2 y el 4 se pueden cambiar si con eso la ecuación queda balanceada.
- Si al mezclar dos líquidos aparecen burbujas, con seguridad ocurrió una reacción química.
- Los símbolos (s), (l), (g) y (ac) son información opcional que se puede omitir sin perder nada.
La anatomía de una ecuación química
Toda ecuación química tiene las mismas piezas, siempre en el mismo lugar. Esta es la combustión del metano, el gas de las cocinas:
Se lee así: una molécula de metano gaseoso reacciona con dos moléculas de oxígeno gaseoso para producir una molécula de dióxido de carbono gaseoso y dos moléculas de agua líquida.
La flecha no es un signo igual. No dice “es lo mismo que”, dice “produce” e indica el sentido en que ocurre el proceso.
Coeficiente y subíndice: la distinción que hay que blindar
Este es el punto de la clase. Los dos son números, los dos aparecen en la misma fórmula, y hacen cosas completamente distintas.
| Coeficiente | Subíndice | |
|---|---|---|
| Dónde se escribe | Delante de la fórmula completa | Abajo a la derecha de un símbolo |
| Qué cuenta | Cuántas unidades de esa sustancia hay | Cuántos átomos de ese elemento hay dentro de la molécula |
| Se puede cambiar | Sí, es lo que ajustas al balancear | No, nunca: cambiarlo convierte la sustancia en otra |
| Ejemplo | 2 H₂O son dos moléculas de agua | H₂O₂ es agua oxigenada, otra sustancia |
Por qué el subíndice es intocable. El subíndice viene de las valencias de los elementos, no de una decisión tuya. El agua es H₂O porque el oxígeno forma dos enlaces y el hidrógeno uno. Si escribes H₂O₂ para “cuadrar” una ecuación, no cuadraste nada: cambiaste el producto por una sustancia distinta, con otras propiedades y otro comportamiento.
Alguien quiere balancear H₂ + O₂ → H₂O y ve que a la izquierda hay 2 oxígenos y a la derecha 1. La tentación es escribir H₂O₂ y decir que ya está.
Pero H₂O₂ es peróxido de hidrógeno, agua oxigenada: hierve a 150 °C, descompone al contacto con la piel y se usa como desinfectante. El agua hierve a 100 °C y te la tomas. No es la misma sustancia, así que esa ecuación ya no describe la reacción que se quería describir.
La salida correcta es tocar solo los coeficientes: 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O.
Completa la lectura de la ecuación 2 Al(s) + 3 Cl₂(g) → 2 AlCl₃(s).
El aluminio y el cloro están escritos a la izquierda de la flecha, así que son los . El cloruro de aluminio está a la derecha, así que es el . El número 3 escrito delante del Cl₂ es un e indica que participan tres moléculas de cloro. El número 3 escrito abajo en el AlCl₃ es un e indica que cada molécula del producto contiene tres átomos de cloro. Las letras entre paréntesis informan el de cada especie.
Los estados de agregación: información, no adorno
Las letras entre paréntesis después de cada fórmula dicen en qué estado está esa sustancia durante la reacción:
- (s) sólido
- (l) líquido
- (g) gaseoso
- (ac) acuoso, es decir, disuelto en agua
No son decorativas y en algunos problemas son el dato clave. Si la reacción ocurre en un recipiente abierto y uno de los productos es (g), ese gas se escapa y la masa que queda en el recipiente disminuye, aunque la materia se haya conservado. Ese es exactamente el caso que trabajaste en las leyes ponderales, y la información de que ahí había un gas venía escrita en la ecuación.
Sobre la flecha se escriben las condiciones que hacen falta para que la reacción ocurra: temperatura, presión o un catalizador, que es una sustancia que acelera el proceso y no se consume, por eso no aparece como reactante.
Y cuando la reacción ocurre en los dos sentidos al mismo tiempo, la flecha es doble: los productos vuelven a formar reactantes y el sistema llega a un equilibrio.
ÍTEM 1. Un grupo de investigadores desarrolla una transformación en dos etapas consecutivas: Etapa 1: C(diamante) + O₂(g) → CO₂(g). Etapa 2: 2 Mg(s) + CO₂(g) → 2 MgO(s) + C(grafito). El equipo de difusión de la universidad quiere titular la noticia. ¿Cuál de los siguientes titulares describe correctamente el trabajo?
Cómo saber que hubo una reacción química
Un cambio físico modifica la forma o el estado de la sustancia, pero la sustancia sigue siendo la misma: el agua congelada sigue siendo agua. Un cambio químico produce sustancias nuevas, con propiedades distintas.
Las señales observables de que ocurrió una reacción química son:
- Desprendimiento de gas que no venía de una ebullición (burbujas donde no había calentamiento).
- Formación de un precipitado, un sólido que aparece al mezclar dos líquidos transparentes.
- Cambio de color que no se explica por mezclar dos colores.
- Cambio de temperatura sin que nadie haya calentado ni enfriado el sistema.
- Emisión de luz.
Las burbujas al hervir agua son un cambio de estado, no una reacción. El cambio de color al mezclar témpera azul y amarilla es una mezcla, no una reacción. Y disolver sal en agua baja levemente la temperatura sin que haya reacción química.
Por eso la pregunta correcta no es “¿hubo burbujas?”, sino “¿la sustancia que tengo ahora tiene propiedades distintas de las que tenía antes?”. Las señales sirven para sospechar; lo que confirma es que apareció una sustancia nueva.
ÍTEM 2. Una estudiante encuentra un sólido blanquecino adherido al interior del hervidor de su casa. Su profesora le dice que es sarro y que para eliminarlo debe agregar vinagre con agua caliente. La estudiante supone que al combinar el sarro con el vinagre ocurre un cambio químico. ¿Cuál de las siguientes observaciones apoyaría mejor esa suposición?
ÍTEM 3. Dos localidades costeras tienen la misma temperatura y la misma humedad ambiental. La localidad 1 está junto a un polo industrial y la localidad 2 está lejos de cualquier fuente de contaminación. Un grupo de estudiantes observa que las estructuras de hierro se corroen más rápido en la localidad 1. ¿Cuál de las siguientes preguntas de investigación es coherente con lo observado?
La ecuación como modelo: qué conserva y qué no
Cierra el círculo con lo que ya sabes. Una ecuación química es un modelo de un fenómeno, y como todo modelo, conserva algunas cosas y descarta otras.
Lo que la ecuación conserva:
- Los átomos. Ni uno se crea ni uno se destruye, solo se reordenan. Esa es la ley de conservación de la materia escrita en símbolos.
- La masa total, que es consecuencia de lo anterior.
- La identidad de los elementos. El carbono entra como carbono y sale como carbono, aunque cambie de compañía.
Lo que la ecuación no conserva:
- El número de moléculas. En la combustión del metano entran 3 moléculas y salen 3, pero en 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O entran 3 y salen 2. Los átomos se conservan; las moléculas no tienen por qué.
- Las propiedades de las sustancias. El sodio metálico explota con el agua y el cloro es un gas tóxico, pero el NaCl que forman es la sal de tu mesa.
- El volumen, salvo casos particulares.
Esta distinción es la que hace posible el balance: si lo que hay que cuadrar son los átomos, entonces lo único que se puede ajustar son los coeficientes, porque son los únicos números que cambian cuántas unidades hay sin cambiar qué es cada sustancia. Ese es el tema del balance de ecuaciones.
En la reacción 2 H₂(g) + O₂(g) → 2 H₂O(l) entran tres moléculas y salen dos, así que en esta reacción no se cumple la conservación de la materia.
Empareja cada elemento de una ecuación química con lo que informa.
Toca un término y luego su definición para emparejarlos.
Vuelve a las tres afirmaciones del inicio de la clase y corrige las que sean falsas, explicando en cada caso por qué lo son.
síntesis
Para cerrar
Una ecuación química empaqueta mucha información en muy poco espacio: qué entra, qué sale, en qué proporción, en qué estado y bajo qué condiciones. Leerla completa es un procedimiento, y como todo procedimiento se automatiza con repetición.
La distinción entre coeficiente y subíndice no es un detalle de notación: es la razón por la que el balance de ecuaciones es posible. Como los subíndices son intocables, lo único que queda para hacer cuadrar los átomos son los coeficientes. De eso se trata el balance de ecuaciones, y después de él entra la estequiometría, donde esos coeficientes se convierten en una receta para calcular cantidades.
Se entrega la guía de práctica para ejercitar la lectura de ecuaciones.
Piensa sobre tu aprendizaje
- Antes de esta clase, ¿leías los estados de agregación o los saltabas?
- Si mañana ves una ecuación desconocida, ¿cuál es lo primero que vas a mirar?
- ¿Qué relación tiene la regla de no tocar los subíndices con el balance de ecuaciones?
referencias
Bibliografía
- 01Chang, R. & Goldsby, K. (2017). Química (12ª ed.). McGraw-Hill.
- 02Petrucci, R., Herring, F., Madura, J. & Bissonnette, C. (2017). Química general (11ª ed.). Pearson.
- 03Brown, T., LeMay, H., Bursten, B. & Murphy, C. (2014). Química, la ciencia central (12ª ed.). Pearson.
- 04DEMRE (2025). Temario de Ciencias, módulo de Química. Universidad de Chile.
- 05CAS (American Chemical Society). CAS REGISTRY. https://www.cas.org/cas-data/cas-registry