Equilibrium kimia, suatu kondisi dalam proses reaksi kimia yang dapat dibalikkan di mana tidak ada perubahan bersih dalam jumlah reaktan dan produk terjadi. Reaksi kimia yang dapat dibalik adalah reaksi di mana produk, segera setelah terbentuk, bereaksi untuk menghasilkan reaktan asli. Pada kesetimbangan, dua reaksi yang berlawanan berlangsung pada kecepatan yang sama, atau kecepatan, karenanya tidak ada perubahan bersih dalam jumlah zat yang terlibat. Pada titik ini reaksi dapat dianggap selesai; yaitu, untuk beberapa kondisi reaksi tertentu, konversi maksimum reaktan menjadi produk telah tercapai.
cair: sifat keseimbangan
Deskripsi kuantitatif sifat larutan cair ketika sistem berada dalam kesetimbangan diberikan dengan menghubungkan tekanan uap dari
Kondisi yang berkaitan dengan keseimbangan dapat diberikan formulasi kuantitatif. Misalnya, untuk reaksi reversibel A ⇋ B + C, kecepatan reaksi ke kanan, r 1, diberikan oleh ekspresi matematika (berdasarkan hukum aksi massa) r 1 = k 1 (A), di mana k 1 adalah konstanta laju reaksi dan simbol dalam tanda kurung mewakili konsentrasi A. Kecepatan reaksi ke kiri, r 2, adalah r 2 = k 2 (B) (C). Pada kesetimbangan, r 1 = r 2, oleh karena itu:
Subskrip e mewakili kondisi pada keseimbangan. Untuk reaksi tertentu, pada beberapa kondisi suhu dan tekanan tertentu, rasio jumlah produk dan reaktan yang ada pada kesetimbangan, masing-masing dinaikkan ke kekuatan masing-masing, adalah konstan, ditetapkan sebagai tetapan kesetimbangan reaksi dan diwakili oleh simbol K. Nilai konstanta kesetimbangan bervariasi dengan suhu dan tekanan sesuai dengan prinsip Le Chatelier (lihat Le Chatelier, Henry-Louis).
Dengan metode mekanika statistik dan termodinamika kimia, dapat ditunjukkan bahwa konstanta kesetimbangan terkait dengan perubahan kuantitas termodinamika yang disebut energi bebas Gibbs standar yang menyertai reaksi. Energi bebas Gibbs standar dari reaksi, ΔG °, yang merupakan perbedaan antara jumlah energi bebas standar dari produk dan energi dari reaktan, sama dengan logaritma natural negatif dari konstanta kesetimbangan dikalikan dengan apa yang disebut konstanta gas R dan suhu absolut T:
Persamaan ini memungkinkan perhitungan konstanta kesetimbangan, atau jumlah relatif produk dan reaktan yang ada pada kesetimbangan, dari nilai yang diukur atau diperoleh dari energi bebas standar zat.
