Cálculo Estequiométrico

Balanceo de ecuaciones moleculares e iónicas, reactivo limitante y rendimiento teórico

Ecuación química

Consejo: Usa números normales para subíndices (H2O) y los signos + o - al final para iones (Fe+3, SO4-2). También puedes pegar subíndices Unicode (H₂O) o coeficientes iniciales (2H2O): se rebalancean automáticamente

Ecuaciones típicas

¿Es una reacción redox iónica en medio ácido o básico? Resolvela por semirreacciones

Tu ecuación en notación química (sin balancear)

\text{H}_{2} + \text{O}_{2} \rightarrow \text{H}_{2}\text{O}

Elementos en la ecuación

Explorar Elementos1 / 118

No metal

Hidrógeno

1.008 u

Resultados

Ecuación balanceada

—

Coeficientes estequiométricos

—

Masas molares

—

Masas de Reactivos

Ingresa las masas para calcular el reactivo limitante

—

Reactivo limitante—

Reactivos en exceso

—

Rendimiento teórico

—

Fundamentos y Explicación

¿Qué calcula la estequiometría?

En una reacción química los átomos no se crean ni se destruyen: se reorganizan. Esa es la Ley de Conservación de la Masa (Lavoisier, 1789), y de ella sale todo lo demás: si cada elemento debe tener el mismo número de átomos a ambos lados, los coeficientes de la ecuación no son libres — forman un sistema de ecuaciones con una única solución entera mínima. Eso es exactamente lo que hace el balanceador: la resuelve y devuelve los coeficientes canónicos.

\sum m_{\text{reactivos}} = \sum m_{\text{productos}}

En las ecuaciones iónicas se conserva además la carga eléctrica: los electrones que pierde la especie que se oxida son exactamente los que gana la que se reduce. Por eso el balanceador verifica ambas conservaciones antes de dar un resultado.

El mol como puente: gramos → moles → gramos

La balanza mide gramos, pero la ecuación química habla de partículas (en proporciones dadas por los coeficientes). El puente entre ambos mundos es el mol, vía la masa molar $M$ :

n = \frac{m}{M} \qquad \xrightarrow{\;\text{proporción } \nu\;} \qquad m_{\text{producto}} = n_{\text{producto}} \cdot M_{\text{producto}}

Todo cálculo estequiométrico es este viaje de tres etapas: convertir las masas ingresadas a moles, pasar de una sustancia a otra usando la proporción de coeficientes $\nu$ , y volver a gramos. La calculadora hace las tres etapas y te muestra las cantidades intermedias para que puedas auditarlas.

El cociente n/ν decide quién limita

Con cantidades reales de reactivos, casi nunca están en la proporción exacta de la ecuación. Para saber cuál se agota primero se calcula, para cada reactivo, el cociente entre sus moles disponibles y su coeficiente:

\text{Reactivo limitante} = \min_i\left(\frac{n_i}{\nu_i}\right)

El cociente $n/\nu$ es "cuántas veces puede correr la reacción" con ese reactivo. El menor manda, y hay tres desenlaces posibles:

Limitante único: un solo reactivo tiene el cociente mínimo; los demás quedan en exceso.
Codeterminantes: dos o más comparten el mínimo y se agotan juntos, mientras otros sobran.
Mezcla estequiométrica: todos comparten el mínimo — proporción exacta, nada sobra.

Un detalle que sorprende: mezclar 4.0 g de H₂ con 32.0 g de O₂ parece la proporción exacta de $2\text{H}_2 + \text{O}_2$ , pero las masas molares reales (2.016 y 31.998 g/mol) hacen que los cocientes difieran ~0.8%: el H₂ limita. La calculadora muestra ambos cocientes para que la diferencia sea visible, no un misterio.

Exceso y rendimiento teórico

Una vez identificado el mínimo $r = \min(n_i/\nu_i)$ , cada producto se forma en proporción a su coeficiente, y de cada reactivo sobrante queda lo que no se consumió:

m_{\text{producto}} = \nu_{\text{producto}} \cdot r \cdot M_{\text{producto}}

m_{\text{exceso}} = \left(n_i - \nu_i \cdot r\right) M_i

El rendimiento teórico supone reacción completa (100%). En el laboratorio el rendimiento real siempre es menor — pérdidas, reacciones laterales, equilibrio — y se reporta como porcentaje del teórico que calcula esta herramienta.

Iones, hidratos y fases: cómo escribirlos

El motor acepta la química completa, con una sintaxis pensada para no ser ambigua:

Cargas mayores que 1: signo antes de la magnitud — Fe+2, Fe+3, SO4-2.
Cargas unitarias: signo al final — NH4+, MnO4-, OH-, H+.
Hidratos: punto medio o doble punto — CuSO4·5H2O o CuSO4..5H2O.
Fases: entre paréntesis — AgCl(s), H2O(l), CO2(g), NaCl(aq).
Coeficientes: podés pegarlos (2H2O) — se descartan y la ecuación se rebalancea de forma canónica.

El método, paso a paso

Escribí la ecuación con $+$ separado por espacios y $\to$ (o =).
Balanceá: el motor devuelve los coeficientes enteros mínimos.
Ingresá la masa de cada reactivo; se convierte a moles con $M$ .
Mirá los cocientes $n/\nu$ de cada reactivo.
El mínimo señala el limitante (o la mezcla exacta).
Leé el rendimiento teórico por producto y el exceso por reactivo.

Errores frecuentes

Fe3+ es ambiguo (¿Fe₃ con carga +?): escribí Fe+3.
CuSO4.5H2O con punto simple se leería como subíndice decimal (O: 5.5): usá · o ...
La misma especie repetida en un lado (H2 + H2) no suma: escribila una sola vez.
H2+O2 pegado no se separa: el + entre sustancias va con espacios.

Calculadoras relacionadas

La estequiometría dice cuánto producto se forma si la reacción es completa; cuando es reversible, el estado final lo da el equilibrio — eso se resuelve en Tabla ICE. Para electrolitos en agua está Disociación Iónica, para moles ↔ volumen de gases el Simulador de Gases, y para preparar disoluciones, Soluciones Avanzadas.

Referencias Académicas

[1] Chang, R. & Goldsby, K. A. (2015). Chemistry (12th ed.). McGraw-Hill. (Estequiometría, reactivo limitante, rendimiento.)
[2] Brown, T. L., et al. (2017). Chemistry: The Central Science (14th ed.). Pearson. (Relaciones molares y cálculos con fórmulas.)
[3] Flowers, P., et al. (2019). Chemistry 2e. OpenStax. (Balanceo de ecuaciones y estequiometría de reacción; acceso libre.)

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