Ecuaciones químicas y estequiometría

Stoichiometry

Los coeficientes de una ecuación química son relaciones molares y, en gases, también de volumen. Si un reactivo se agota primero, ese reactivo limitante fija cuánto producto se forma, y la masa total se conserva. Se convierten las cantidades a moles, se aplica la razón de coeficientes y se vuelve a la unidad pedida. Aquí cambias H₂ y O₂ suministrados para ver razones molares, el limitante y la conservación de masa en los deslizadores.

¿Qué nos dice la ecuación?

moles de H₂2 mol

💡 Coeficientes = razón de moles

①En 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O, la razón es 2:1:2

②Es la proporción molar

③Para 2 mol de H₂ necesitas 1 mol de O₂

④Se obtienen exactamente 2 mol de H₂O

Reactivo limitante

H₂ disponible4 mol

O₂ disponible1.5 mol

Cómo identificar el limitante

compara mol disponiblescoeficiente: el menor es el limitante

el limitante decide la cantidad de producto

🔍 Comprueba con el slider

①H₂ = 4 mol, O₂ = 1,5 mol → el O₂ es el limitante

②Con 1,5 mol de O₂ se forman 3 mol de H₂O y sobra 1 mol de H₂

③Cuando se agota el limitante la reacción termina

④El resto es el reactivo en exceso

Conservación de la masa

Conservación

masa total reactivos = masa total productos

los átomos no se crean ni se destruyen

Mol → masa

m = n · M

n: moles; M: masa molar (g/mol)

💡 Pasos para resolver

①Balancea la ecuación

②Convierte el dato en moles

③Aplica la razón de coeficientes

④Convierte los moles a la unidad pedida (masa, volumen...)

Practícalo

Ejemplo 1

En 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O, ¿cuántos mol de H₂O se forman cuando 4 mol de H₂ reaccionan por completo?

Los coeficientes son la relación molar, así que escribe la razón H₂ a H₂O.

H₂ : H₂O = 2 : 2 = 1 : 1

La razón 1:1 significa que los mol de H₂O igualan a los de H₂.

4 mol H₂ → 4 mol H₂O

▸ 4 mol

La relación de coeficientes 2:2 se reduce a 1:1, así que el H₂ que reacciona iguala al H₂O producido.

Ejemplo 2

En C + O₂ → CO₂, ¿qué masa de CO₂ se forma cuando 6 g de carbono (C) arden por completo? (C=12, O=16)

Convierte la masa en cantidad de sustancia.

n(C) = 6 g ÷ 12 g/mol = 0,5 mol

Aplica la razón 1:1 C:CO₂ para obtener los mol de CO₂ y conviértelos en masa. (M(CO₂)=44)

0,5 mol × 44 g/mol = 22 g

▸ 22 g

Sigue la cadena estándar: masa → cantidad de sustancia → relación de coeficientes → cantidad de sustancia → masa.

Resumen

Esencia

coeficientes = moles = volumen (gases)

los coeficientes encierran toda la información

Tipo de simulacro KICE 2022 Química I, adaptado

En N₂ + 3 H₂ → 2 NH₃, al hacer reaccionar 2 mol de N₂ con 3 mol de H₂, ¿cuál es la cantidad máxima de NH₃ formada? (un reactivo es insuficiente)

①1 mol

②2 mol

③3 mol

④4 mol

⑤6 mol

▸ ② 2 mol

Consumir los 2 mol de N₂ requeriría 6 mol de H₂, pero solo hay 3 mol de H₂, así que el H₂ es el reactivo limitante.

Aplica la relación de coeficientes 2 NH₃ / 3 H₂ a los 3 mol de H₂ limitante.

3 mol H₂ × 23 = 2 mol NH₃

🎯 Puntos clave

①Coeficientes = razón molar (también de volumen en gases)

②Limitante: compara moles/coeficiente

③Conservación de la masa

④Mol → masa: m = nM; mol → V (STP): V = 22,4 n

⑤Balancea por tanteo, igualando átomos

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