Balanceo de ecuaciones químicas usando propiedades de los vectores en el espacio tridimensional R3
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Resumen
En la enseñanza de la química en educación secundaria y a nivel universitario se usan comúnmente tres métodos para comprender el balanceo de reacciones químicas por simple inspección, algebraico y el ion-electrón. El objetivo de este estudio es emplear las propiedades de los vectores en el espacio tridimensional R3 para el ajuste de ecuaciones químicas, simples y complejas, libres de cargas, sin el uso software. El método se basa en transformar una ecuación química en una ecuación vectorial, partiendo de la ecuación vectorial y con el uso de las propiedades de los vectores en R3, se determinan los coeficientes estequiométricos con sistemas de ecuaciones lineales simples y fáciles de resolver; satisfaciendo la ley de la conservación de la masa en el balanceo de reacciones químicas. La novedad de este método de balanceo de ecuaciones químicas, es que los pasos son prácticos y el fundamento matemático no es tan complicado, para que sea utilizado como recurso didáctico alternativo para aquellos estudiantes que se les dificulte comprender los métodos de balanceo existente.
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Citas
Altintas, B. (2022). Application of various matrix methods for balancing chemical equation by using R programming language as a tool. Research Square. 1,1-12. http://doi.org/10.21203/rs.3.rs-1994270/v1
Barrett, E. (2019) Using Matrices to Balance Chemical Reactions and Modeling the Implications of a Balanced Reaction. Undergraduate Journal of Mathematical Modeling. 10(5),1-20. https://doi.org/10.5038/2326-3652.10.1.4910
Chacón, D and Apte, S. (2023). A python code algorithm for balancing chemical equations as a system of simultaneous linear equations using matrix algebra. Journal of High School Science. 7(2), 1-9. https://jhss.scholasticahq.com/article/77360.pdf
Charnock, N.L. (2016). Teaching Method for Balancing Chemical Equations: An Inspection versus an Algebraic Approach. American Journal of Educational Research.4(7), 507-511. http://pubs.sciepub.com/education/4/7/2
Constales, D; Yablonsky, G.S and Marin, G.B. (2014). The C-matrix: Augmentation and reduction in the analysis of chemical composition and structure Chemical Engineering Science. 110,164–168. https://doi.org/10.1016/j.ces.2013.09.043
Croeau, J; Fox, W.P and Varazo, K. (2007). Mathematical modeling of chemical stoichiometry. Primus. 17(4), 301–315.
Glasser, L and Smith, W. (2019). Chemical Reaction Stoichiometry: A Key Link between Thermodynamics and Kinetics, and an Excel Implementation. ChemRxiv. 1,1-20. http://doi.org/10.26434/chemrxiv.7848179.v1
Guerrero, M. (2018). Modelo Matricial para el Balanceo de Ecuaciones Químicas. Mica. 1(1),48-60. https://docplayer.es/84717386-Modelo-matricial-para-el-balanceo-de-ecuaciones-quimicas-matrix-model-for-the-balance-of-chemical-equations- mario-guerrero-rodriguez.html.
Guo, C. (1997). A New and General Method for Balancing Chemical Equations by Inspections. Journal of Chemical Education. 74(11),1365-1366. http://doi.org/10.1021/ed074p1365
Herndon, W. C. (1997). On Balancing Chemical Equations: Past and Present. Journal of Chemical Education. 74 (11),1359-1362. http://doi.org/10.1021/ed074p1359
Hamid, I. (2019). Balancing Chemical Equations by Systems of Linear Equations. Applied Mathematics. 10(07), 521–526. http://doi.org/10.4236/am.2019.107036
Johar, D. A. (2020). Application of the Concept of Linear Equation Systems in Balancing Chemical Reaction Equations. International Journal of Global Operations Research. 1(4),130-135. https://doi.org/10.47194/ijgor.v1i4.48
Krishna, Y. H., Bindu, P., Yaragani, V., Vijaya, N., and Makinde, O. D. (2020). Application of Gauss-Jordan elimination method in balancing typical chemical equations. International Journal of Scientific & Technology Research, 8(1),465-468. https://www.academia.edu/download/78894058/-Application-Of-Gauss-jordan-Elimination-Method-In-Balancing-Typical-Chemical-Equations.pdf
Padmaja, V., Harikrishna, Y., and Ramana Reddy, G. V. (2017). An innovative approach of matrix algebra to balancing chemical-reaction equations. World of Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, 6(3), 260-266. https://www.researchgate.net/publication/325754864_An_innovative_approach_of_matrix_algebra_to_balancing_chemical-reaction_equations
Porter, S. K. (1985). How should equation balancing be taught?. Journal of Chemical Education. 62(6)507-508. http://doi.org/10.1021/ed062p507
Regalado-Méndez, A., Delgado-Vidal, F. K., Martínez-López, R. E., & Peralta-Reyes, E. (2014). Balanceo de ecuaciones químicas integrando las asignaturas de química general, algebra lineal y computación: un enfoque de aprendizaje activo. Formación Universitaria. 7(2),29-39. https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=373534462005
Shaikh, M. M., and Yousaf, M. (2023). On mathematical methods to balance equations of chemical reactions–a comparison and way forward. Journal of mechanics of continua and mathematical sciences. 18(1), 1-20. https://doi.org/10.26782/jmcms.2023.01.00001
Toth, Z. (1997). Balancing Chemical Equations by Inspection. Journal of Chemical Education. 77(11),1363. http://doi.otg/10.1021/ed074p1363
Val Castillo, O. (2023, julio-septiembre). Consideraciones didácticas sobre el ajuste de reacciones redox. Descripción de un método híbrido de ajuste. Educación Química, 34(3). https://doi.org/10.22201/fq.18708404e.2023.3.84161
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