Los balances de materia y energía son una herramienta importante en la ingeniería de procesos que se utilizan para contabilizar los flujos de materia y energía entre un proceso industrial y los alrededores o entre las distintas operaciones que lo integran 1. Los balances de materia se emplean para determinar rendimientos de los procesos, con esta herramienta se cuantifica la porción de producto obtenido por cantidad de materia prima suministrada en el proceso. Esto permite reducir al máximo las mermas de materias primas y optimizar recursos en plantas industriales 2. Por otro lado, los balances de energía son necesarios cuando se diseña una planta industrial debido a que proporcionan información acerca de la potencia requerida de bombas para transporte de fluidos, el tiempo para realizar el secado de productos, la cantidad de calor que adsorbe o libera un equipo en una fábrica 32.

Las ecuaciones químicas son una forma abreviada de expresar por escrito una reacción química por medio de símbolos y fórmulas 12. Para poder representar lo que ocurre en una reacción química mediante una ecuación, ésta debe cumplir con la Ley de la conservación de la materia y con la Ley de conservación de la energía. Es decir, la ecuación debe indicar que el número de átomos de los reactivos y productos es igual en ambos lados de la flecha y que las cargas también lo son 1.

Por otro lado, las reacciones químicas son procesos termodinámicos de transformación de la materia. En estas reacciones intervienen dos o más sustancias (reactivos o reactantes), que cambian significativamente en el proceso, y pueden consumir o liberar energía para generar dos o más sustancias llamadas productos. Las reacciones químicas alteran la composición molecular de las sustancias 3.