stoichiometria

La estequiometría, también conocida como stoichiometría, es la rama de la química que estudia las relaciones cuantitativas entre reactivos y productos en las reacciones químicas. Se basa en la conservación de la masa y en el concepto de mol, y utiliza ecuaciones químicas balanceadas para expresar las proporciones entre las sustancias implicadas.

Una ecuación química balanceada indica cuántos moles de cada especie intervienen. Los coeficientes en la ecuación reflejan las relaciones estequiométricas entre reactivos y productos: por ejemplo, en 2 H2 + O2 -> 2 H2O, la razón entre H2 y H2O es 1:1 y la razón entre H2 y O2 es 2:1. Los cálculos estequiométricos siguen, en general, estos pasos: balancear la ecuación; convertir las cantidades dadas a moles; usar las proporciones molares para obtener la cantidad deseada; y, si procede, convertir a gramos o a volumen.

Conceptos clave incluyen el reactivo limitante, el rendimiento teórico y el rendimiento real (o rendimiento porcentual). El reactivo limitante es aquel que se consume primero y determina la cantidad máxima de producto; el rendimiento teórico es la cantidad de producto calculada para una reacción que transcurre con eficiencia perfecta.

Ejemplo: para la reacción 2 H2 + O2 -> 2 H2O, si se disponen de 4 moles de H2 y 3 moles de O2, el H2 es el reactivo limitante y la cantidad de agua producida teóricamente es 4 moles, equivalente a aproximadamente 72 gramos de H2O (4 mol × 18.015 g/mol).

Las aplicaciones de la estequiometría abarcan diseño de reacciones, química analítica, farmacéutica, ambiental, industrial y educativa. Ayuda a estimar rendimientos, planificar suministros de reactivos y optimizar procesos químicos.