estequiométricos

Estequiométricos es un término que se utiliza para describir las cantidades y proporciones que siguen los coeficientes estequiométricos de una ecuación química balanceada. En una reacción, los reactivos se consumen en proporciones molares fijas determinadas por esos coeficientes; cuando las cantidades iniciales de reactivos permiten que se usen por completo en esas proporciones, la mezcla se considera estequiométrica.

Ejemplo: la combustión del metano se expresa como CH4 + 2 O2 -> CO2 + 2 H2O. Los coeficientes indican que 1 mol de CH4 requiere 2 mol de O2 para formar 1 mol de CO2 y 2 mol de H2O. Si se mezclan exactamente 1 mol de CH4 y 2 mol de O2, la reacción está en condiciones estequiométricas y no quedan reactivos en exceso ni sustancias sin reaccionar.

En la práctica, una mezcla puede contener exceso de alguno de los reactivos o estar limitada por otro, lo que se conoce como reactivo limitante. Si falta O2, este gas es el limitante; si hay poco CH4, este es el limitante, y el rendimiento de la reacción está determinado por la cantidad del reactivo limitante. Los cálculos estequiométricos implican convertir masas a moles, aplicar las razones de los coeficientes y determinar el rendimiento teórico a partir del reactivo limitante.

Aplicaciones: los cálculos estequiométricos son esenciales en química industrial, síntesis y en sistemas de combustión, donde se busca optimizar rendimientos y minimizar residuos. En ingeniería de combustión se utiliza la relación estequiométrica o phi para describir mezclas de combustible y oxidante; φ = 1 corresponde a la mezcla estequiométrica. Las limitaciones incluyen que las reacciones pueden no alcanzar la totalidad de los productos por equilibrio, side reactions o condiciones ambientales.