Las reacciones de descomposición o de análisis originan productos más simples que el reactivo inicial; son reacciones contrarias a las de síntesis. La representación gráfica de esta ecuación se representa en los siguientes ejemplos:

Estas reacciones se caracterizan porque en ellas un elemento sustituye y libera a otro presente en un compuesto o en una sustancia, que se representa mediante la siguiente ecuación: A: + :AB: → :AC: + B:. Así, el elemento libre sustituye a uno de los elementos del compuesto o de la sustancia, siempre y cuando sea más reactivo. Por lo regular y para el caso de los metales, un metal libre reemplaza a otro metal en el compuesto que es menos electropositivo que aquél, y para el caso de los no metales, de igual manera se reemplazan por no metales en un compuesto si es menos electronegativo.

En este tipo de reacciones dos compuestos químicos intercambian iones para producir dos nuevos compuestos. Por lo regular, los compuestos iónicos participantes se encuentran en solución acuosa y la ecuación que las describe es : :AB: + :CD: → :AD: + :CB:, en donde se observa la presencia de iones A⁺ y B^- en AB y los iones C⁺ y D^- en CD.

El balanceo de ecuaciones es la consecuencia de la ley de conservación de la masa de Antoine-Laurent de Lavoisier (1743-1794), considerado como padre de la química moderna. Esta ley afirma que la masa de los reactivos utilizados debe ser igual a los productos obtenidos, ya que la cantidad y la variedad de átomos presentes en los reactivos debe mantenerse en la totalidad de los productos, pues lo único que cambia es la manera en que están combinados.

En este tipo de reacciones dos compuestos químicos intercambian iones para producir dos nuevos compuestos. Por lo regular, los compuestos iónicos participantes se encuentran en solución acuosa y la ecuación que las describe es : :AB: + :CD: → :AD: + :CB:, en donde se observa la presencia de iones A⁺ y B^- en AB y los iones C⁺ y D^- en CD.

Explicado de otra manera, el balanceo de ecuaciones es el método para encontrar los coeficientes estequiométricos, en una reacción química tal que la cantidad de átomos presentes en los reactivos sea igual a aquellos presentes en los productos; ejemplo:

Fe₂O₃ + C → Fe + CO se balancea como Fe₂O₃ + 3C → 2Fe + 3CO

Si se cumple la condición de que la cantidad de átomos presentes antes y después de la reacción son los mismos, entonces la suma de la masa de los reactivos es necesariamente igual a la suma de la masa de los productos, de acuerdo con la ley de conservación de la masa propuesta por Lavoisier.

Así, el balanceo es un procedimiento sencillo, que para el caso de reacciones de óxido-reducción (redox), es necesario balancear tanto la masa como la carga eléctrica del ion, por lo que se te aconseja aprender a balancear reacciones redox para poder balancear reacciones ácido-base sin mayor dificultad.

Balancear ecuaciones químicas es ecualizar la cantidad de sustancias que intervienen en una reacción entre elementos y/o sustancias químicas, esto para que correspondan con la cantidad de sustancias producidas de tales reacciones, y que los elementos que reaccionan en el primer miembro de la ecuación sean los mismos (cantidad) que queden después de la reacción en el segundo miembro de la ecuación.

El método por tanteo es considerado como el método de ensayo y error, ya que se intenta equilibrar el número de átomos en la ecuación química, modificando los valores de las sustancias presentes de uno o ambos lados, a efecto de que exista igualdad entre el número de átomos de las sustancias reaccionantes y las sustancias producidas.

Ejemplo de la reacción de neutralización del ácido sulfúrico con el ácido clorhídrico:

Na₂SO₃ + HCl → NaCl + H₂O + SO₂

En el lado izquierdo (primer miembro) de la ecuación están las sustancias reaccionantes: ácido sulfúrico (Na₂SO₃) y ácido clorhídrico (HCl). Del lado derecho (segundo miembro) de la ecuación, se observan los productos de la reacción: cloruro de sodio/sal común (NaCl), agua (H₂O) y óxido de azufre (SO₂).

Sin embargo, en esta ecuación solamente se observan las sustancias que reaccionan y las sustancias que se producen, pero en relación con sus respectivas fórmulas; por lo tanto, para saber si la ecuación está balanceada se debe contar el número de átomos de uno y otros miembros de la ecuación, y así, si la suma total es la misma de ambos lados, entonces se asegura que la ecuación (reacción) está balanceada.

2 + 1 + 3 + 1 + 1 → 1 + 1 + 2 + 1 + 1 + 2 
Na₂SO₃ + HCl → NaCl + H₂O + SO₂

De lo anterior, se obtiene el número de átomos en el primer miembro, un número menor que el segundo miembro, por lo que se puede entender que la ecuación no está balanceada; por lo tanto, para poder balancearla se requiere identificar el número de átomos de cada elemento en ambos miembros de la ecuación.

Primer miembro: Na = 2; S = 1; O = 3; H = 1; Cl = 1 
Segundo miembro: Na = 1; S = 1; O = 3; H = 2; Cl = 1

Así, en el primer miembro de la ecuación falta un átomo de sodio, mientras que “sobra” un átomo de hidrógeno, por lo tanto, es necesario balancear la ecuación por el método de tanteo, siguiendo estas reglas:

·         No se agregan elementos que no pertenezcan a la ecuación.

·         No se modifican los radicales de los elementos de la ecuación, es decir, si del primer miembro el hidrógeno tiene un radical 2, debe seguir con el radical 2.

·         Sí se puede expresar al aumento de átomos agregando el número de átomos de alguno de los compuestos de la mezcla. Así, si queremos expresar que hay cuatro átomos de ácido clorhídrico, escribiremos ₄HCl.

·         Se comienza el balanceo por los elementos que sólo aparecen una vez en cada miembro y se dejan al final los que aparecen más de una vez, si esto es necesario.

·         El hidrógeno y el oxígeno son de los últimos elementos que se deben considerar para el balanceo.

Como se puede empezar a partir de cualquier miembro, empezaremos con los átomos de sodio (Na). En el primer miembro existen dos átomos de sodio para reaccionar en la molécula de sulfato de sodio (Na₂SO₃), mientras en el segundo miembro, en la sustancia producida, el cloruro de sodio (NaCl), sólo hay un átomo de sodio. Esto quiere decir que para equilibrar el sodio y que haya dos átomos en el resultado, debe haber dos moléculas de cloruro de sodio en el lado derecho de la reacción. Así se obtendría lo siguiente:

2 + 1 + 3 + 1 + 1 → 2 + 2 + 2 + 1 + 1 + 2 
Na₂SO₃ + HCl → 2NaCl + H₂O + SO₂

De esta manera, ya se tiene la misma cantidad de átomos de sodio. Pero nuestra ecuación sigue desequilibrada. En efecto, ahora se tiene:

Primer miembro: Na = 2; S = 1; O = 3; H = 1; Cl = 1 
Segundo miembro: Na = 2; S = 1; O = 3; H = 2; Cl = 2

Ahora se tienen dos átomos de cloro en el resultado y sólo uno en los reactivos. Si consideramos que el resultado de la reacción produce dos átomos de sal común, y sólo hay un átomo de cloro en la molécula reactiva, significa que ahora debemos considerar que actúan dos moléculas del compuesto que contiene el cloro, o sea, dos moléculas de ácido clorhídrico (HCl).

A manera de comprobación, se agrega a la fórmula la indicación de que están reaccionando dos átomos de ácido clorhídrico (HCl), para posteriormente realizar un nuevo conteo de los átomos, ejemplo:

2 + 1 + 3 + 2 + 2 → 2 + 2 + 2 + 1 + 1 + 2 
Na₂SO₃ + 2HCl → 2NaCl + H₂O + SO₂

Una vez realizado lo anterior, se cuenta con el mismo número de átomos reaccionando en el primer miembro y en el segundo miembro de la ecuación.

Al existir en los dos miembros el mismo número de átomos de cada elemento, se puede decir con certeza que está correctamente balanceada, como se describe a continuación:

Primer miembro: Na = 2; S = 1; O = 3; H = 2; Cl = 2
Segundo miembro: Na = 2; S = 1; O = 3; H = 2; Cl = 2

Se aprecia que al balancear los elementos que sólo aparecen una vez, otros átomos, en este caso del hidrógeno (H), cambian sus valores dependiendo de la molécula en la que se encuentran combinados y la cantidad de moléculas que actúan en la ecuación, equilibrándose de esta manera el resto de los elementos.

Por lo general, las reacciones químicas se expresan como ecuaciones que, si están escritas correctamente, en todos los elementos que participan en la reacción se deben ajustar (balancear) el número de átomos tanto de los reactivos como de los productos, para igualar la cantidad de átomos en ambos lados (miembros) de la ecuación.

El método algebraico para realizar el balanceo de ecuaciones de sustancias químicas dadas es un proceso matemático en el que se asignan literales (letras) a cada uno de los elementos participantes (nomenclatura química), para crear ecuaciones dependiendo de los átomos, y al balancear dichas ecuaciones se pueda determinar el valor de los coeficientes de dichas literales.

Ejemplo, para balancear:

FeS (sulfuro de hierro) + O₂ (oxígeno) → Fe₂O₃ (óxido de hierro)+ SO₂ (dióxido de azufre)

Se escribe una letra (literal) en orden alfabético, empezando por A, sobre los elementos participantes de la ecuación:

Se procede a escribir los elementos y establecer para cada uno de ellos la cantidad de reactivos y de productos, con respecto a la variable. Es decir, para un Hierro (Fe) en reactivos y dos en productos, pero en función de las literales donde se localizan los elementos (A y C) se establece la ecuación A = 2C.

El símbolo que se produce en la ecuación “→” equivale al signo igual (=). 

Fe       A = 2C

S         A = D

O         2B = 3C + 2D

Posterior al uso de tales ecuaciones, se da un valor a cualquier letra que nos permita resolver una ecuación (obtener el valor de una literal o variable) y así, se obtiene después el valor de las variables restantes. Después se asigna un valor al azar (generalmente se le asigna el 2) a alguna variable en una ecuación, en este caso C = 2, de tal forma que al sustituir el valor en la primera ecuación se encontrará el valor de A. Sustituyendo el valor de A en la segunda ecuación se encuentra el valor de D y finalmente en la tercera ecuación se sustituyen los valores de C y D para encontrar el valor de B.

Fe    A = 2C                     si C =2       A = D         2B = 3C + 2D

    S     A = D                        A = 2C         D = 4         2B = (3)(2) + (2)(4)

O   2B = 3C + 2D            A = 2(2)                         2B = 14

                        A = 4                              B = 14/2     B = 7

Al finalizar se obtiene la ecuación balanceada por el método algebraico, esto una vez asignados los valores a cada una de los elementos para cada una de las variables:

Donde el cloruro ferroso (FeCl₂) se balancea para dar lugar a 2 moles de gas cloro (Cl₂).