Quelle quantité de produit une réaction donnera-t-elle ? Quelle quantité de réactif est nécessaire ? La stœchiométrie répond à ces questions. Elle consiste à calculer les quantités de réactifs et de produits d'une réaction chimique. Le mot vient du grec « stoicheion », qui signifie élément, et « metron », qui signifie mesure. Elle repose sur l'équation chimique équilibrée et le concept de mole. Elle constitue le fondement quantitatif de la chimie.

L'équation équilibrée donne le rapport molaire. Dans la réaction 2H₂ + O₂ → 2H₂O, deux moles d'hydrogène réagissent avec une mole d'oxygène pour produire deux moles d'eau. Les coefficients sont essentiels : ils indiquent le rapport dans lequel les substances réagissent et sont produites. Connaissant la quantité d'une substance, on peut calculer les quantités de toutes les autres.

Les étapes sont simples. Écrivez l'équation chimique équilibrée. Convertissez la quantité donnée en moles. Utilisez le rapport molaire de l'équation pour déterminer la quantité de matière (en moles) de la substance recherchée. Reconvertissez ensuite dans l'unité souhaitée. Cette conversion peut faire intervenir la masse molaire pour les solides et les liquides, ou la loi des gaz parfaits pour les gaz. Le réactif limitant est celui qui s'épuise en premier ; il détermine le rendement théorique.

La stœchiométrie est utilisée dans l'industrie pour calculer les besoins en matières premières, prévoir les rendements et minimiser les déchets. Elle sert en laboratoire à préparer des solutions et à réaliser des réactions. En sciences de l'environnement, elle permet de calculer les émissions. C'est une compétence fondamentale pour tout chimiste.