Kjemisk likevekt

Kjemisk likevekt er en tilstand for reversible (at de to motsatte reaksjonene er spontane samtidig) kjemiske reaksjoner der reaksjonshastigheten for stoffene som reagerer er like stor i begge retninger. Konsentrasjonen av stoffene i en kjemisk likevekt er konstant mens bindingene endres. For å oppnå likevekt må reaksjonen skje i et lukket eller et isolert system.
Ved en kjemisk likevekt er alle stoffene som deltar i den reversible reaksjonen, utgangsstoffer som produkter, til stede samtidig. Konsentrasjonen av de enkelte stoffene i den kjemiske reaksjonen er konstant, fordi de to motsatt rettede reaksjonene skjer med samme hastighet begge veiene. Det er dette vi kaller dynamisk likevekt.
En likevektreaksjon skrives ofte slik.

  
    
      
        p
        
          A
        
        +
        q
        
          B
        
      
    
    {\displaystyle p\mathrm {A} +q\mathrm {B} }
   ⇌ 
  
    
      
        r
        
          C
        
        +
        s
        
          D
        
      
    
    {\displaystyle r\mathrm {C} +s\mathrm {D} }
  Konsentrasjonen av stoffene må oppfylle ligningen

  
    
      
        
          
            
              
                
                  [
                  
                    C
                  
                  ]
                
                
                  r
                
              
              
                
                  [
                  
                    D
                  
                  ]
                
                
                  s
                
              
            
            
              
                
                  [
                  
                    A
                  
                  ]
                
                
                  p
                
              
              
                
                  [
                  
                    B
                  
                  ]
                
                
                  q
                
              
            
          
        
        =
        K
      
    
    {\displaystyle {\frac {\left[\mathrm {C} \right]^{r}\left[\mathrm {D} \right]^{s}}{\left[\mathrm {A} \right]^{p}\left[\mathrm {B} \right]^{q}}}=K}
  som uttrykker massevirkningsloven. Konstanten K er likevektskonstanten som i alminnelighet kan variere med temperaturen.
Likevekten er homogen når alle stoffene i er i samme aggregattilstand, det vil si i gassfase (g), fast stoff (s) eller flytende form (ℓ). Et eksempel er reaksjonen
2SO2(g) + O2(g) ↔ 2SO3(g).
Ved heterogen likevekt vil minst reaktantene opptre i minst to forskjellig aggregattilstander, som for eksempel ved reaksjonen CaCO3(s) ↔ CaO(s) + CO2(g).
I henhold til Le Chateliers prinsipp vil enhver kjemisk reaksjon søke å oppnå likevekt. Dersom reaksjonsblandingen kommer ut av likevekt, vil den innstille seg slik at den igjen kommer i likevekt.


== Eksempel ==
En kjent likevektsreaksjon opptrer ved produksjon av ammoniakk.  Prosessen er ved likevekt beskrevet ved ligningen
N2 (g) + 3H2 (g) ⇌ 2NH3 (g) hvor
N2 angir konsentrasjonen av nitrogengass, H2  hydrogengass og NH3 er konsentrasjoen av amoniakk. Dette er en homogen likevekt da både reaktantene og produktene er alle i gassfase. Likevektskonstanten i er her gitt ved

  
    
      
        K
        =
        
          
            
              
                [
                
                  
                    NH
                  
                  
                    3
                  
                
                ]
              
              
                2
              
            
            
              
                [
                
                  
                    N
                  
                  
                    2
                  
                
                ]
              
              ⋅
              
                
                  [
                  
                    
                      H
                    
                    
                      2
                    
                  
                  ]
                
                
                  3
                
              
            
          
        
      
    
    {\displaystyle K={\frac {\left[{\text{NH}}_{3}\right]^{2}}{\left[{\text{N}}_{2}\right]\cdot \left[{\text{H}}_{2}\right]^{3}}}}
  og vil endres dersom temperaturen i likevektssystemet forandres.


== Litteratur ==
Chang, Raymond (2008). General chemistry : the essential concepts (5 utg.). Boston. McGraw-Hill. ISBN 9780071102261. 
Chang, Raymond; Goldsby, Kenneth A. (2014). General chemistry : the essential concepts (7 utg.). New York. McGraw-Hill. ISBN 9781259060427.