Estequiometría: ejercicios resueltos paso a paso

Casi todo problema de estequiometría se resuelve con la misma ruta: pasas los datos a moles, usas los coeficientes de la ecuación balanceada para llegar a la sustancia que buscas y, si la pregunta pide masa, regresas a gramos.

Antes de calcular, revisa dos cosas. La ecuación tiene que estar balanceada, porque con coeficientes mal puestos todo lo demás sale mal. Y los coeficientes hablan de moles, no de gramos, así que casi nunca puedes comparar masas directamente.

Ejercicio 1: de gramos de reactivo a gramos de producto

La reacción sin balancear es H₂ + O₂ → H₂O. Balanceada queda 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O.

Se hacen reaccionar 4 g de H₂ con 32 g de O₂. ¿Cuántos gramos de agua se forman?

1. Masas molares: H₂ = 2 g/mol, O₂ = 32 g/mol, H₂O = 18 g/mol.
2. Moles de cada reactivo: 4 g ÷ 2 g/mol = 2 mol de H₂; 32 g ÷ 32 g/mol = 1 mol de O₂.
3. Según la ecuación, 2 mol de H₂ necesitan 1 mol de O₂. Tienes exactamente esa proporción, así que no sobra nada de ninguno.
4. La relación 2 H₂ : 2 H₂O indica que 2 mol de H₂ producen 2 mol de H₂O.
5. Gramos: 2 mol × 18 g/mol = 36 g de H₂O.

Ejercicio 2: reactivo limitante

Reacción: N₂ + 3 H₂ → 2 NH₃.

Se mezclan 28 g de N₂ con 4 g de H₂. ¿Cuántos gramos de NH₃ se forman y qué reactivo se acaba primero?

1. Moles: 28 g ÷ 28 g/mol = 1 mol de N₂; 4 g ÷ 2 g/mol = 2 mol de H₂.
2. Prueba con el N₂: 1 mol de N₂ necesita 3 mol de H₂. Solo tienes 2, así que el H₂ no alcanza.
3. El H₂ es el reactivo limitante, y toda la cuenta de producto sale de él.
4. Con 2 mol de H₂: 2 × (2/3) = 1.33 mol de NH₃.
5. Gramos: 1.33 mol × 17 g/mol ≈ 22.7 g de NH₃. Este es el rendimiento teórico de esta reacción con estas cantidades.

La trampa es elegir el reactivo que aparece primero o el de mayor masa. El limitante se decide con moles y coeficientes, no con gramos.

Ejercicio 3: rendimiento porcentual

Con el rendimiento teórico del ejercicio 2 (≈ 22.7 g de NH₃), en el laboratorio se obtienen 15 g. ¿Cuál es el rendimiento de la reacción?

Rendimiento = (rendimiento real ÷ rendimiento teórico) × 100 = (15 ÷ 22.7) × 100 ≈ 66 %.

El teórico sale de la cuenta estequiométrica, como en el ejercicio 2. El real es el dato que mide el laboratorio. Si usas 20 g como teórico, como sería si el cálculo no se hubiera hecho antes, obtienes 75 %, pero ese número no corresponde a estas cantidades.

Errores comunes al calcular

• Usar la ecuación sin balancear. Cambia todas las proporciones.
• Comparar gramos de sustancias distintas. Pasa a moles antes de comparar.
• Confundir rendimiento con pureza. Si el reactivo viene "al 90 % de pureza", primero calcula la masa de sustancia útil. El rendimiento va después, sobre el producto.

Para saber qué subtemas entran en tu examen, revisa la guía del módulo que te tocó, como Química o Ciencias experimentales. Cada guía está publicada en el sitio de CENEVAL (ceneval.edu.mx), y ahí puedes confirmar el contenido antes de estudiar. Si todavía no sabes qué módulo te corresponde, revisa cómo se eligen los módulos del EXANI II. Para practicar el formato de pregunta, usa el simulador por área y módulo.