A estequiometria expressa as relações de combinação entre reagentes e produtos de uma reação, ou seja, indica as quantidades químicas, (\n\), teóricas de substâncias consumidas e as quantidades químicas teóricas de substâncias produzidas na reação.
A equação química que representa a síntese do amoníaco
$$\text{3 H}_{2}\text{ (g) + N}_{2}\text{ (g) }\rightarrow\text{2 NH}_{3}\text{ (g)}$$
indica que 3 mol de \(\text{H}_{2}\) reagem com 1 mol de \(\text{N}_{2}\) produzindo 2 mol de \(\text{NH}_{3}\).
Coeficientes estequiométricos
Os valores que representam as proporções mínimas, em quantidade química (\(n\)), para reagentes e produtos de uma determinada reação são os coeficientes estequiométricos dessa reação.
Na síntese do amoníaco (equação química anteriormente mencionada) os coeficientes estequiométricos da reação descrita pela equação química indicada são: 3, 1, 2.
Se a equação química estivesses escrita de forma diferente (embora fosse a mesma reação química):
$$\text{N}_{2}\text{ (g) + 3 H}_{2}\text{ (g) }\rightarrow\text{2 NH}_{3}\text{ (g)}$$
os coeficientes estequiométricos da reação seriam: 1, 3, 2.
Cálculos estequiométricos
Os cálculos estequiométricos permitem prever as quantidades (ou massas, volumes...) de substâncias consumidas e produzidas numa reação química.
Para realizar estes cálculos é necessário conhecer:
- A reação química em causa, expressa por uma equação química, e a respetiva estequiometria;
- O grau de pureza dos reagentes usados.
Nem sempre a reação decorre de acordo com a teoria, por diversas razões, pelo que é possível ter um rendimento menor que o esperado, tendo também este fator que ser introduzido nos cálculos.
Os cálculos estequiométricos não são afetados pela ordem pela qual se escrevem os reagentes, ou os produtos, na equação química.
Como nem sempre os reagentes são misturados, na prática, em quantidades químicas proporcionais aos coeficientes estequiométricos da reação, pode ser necessário determinar, antes de iniciar os cálculos estequiométricos, qual o reagente limitante dessa reação em particular. Só a partir desse reagente limitante é que poderão ser calculadas as quantidades químicas dos produtos dessa reação.