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.

  

Konsentrasjonen av stoffene må oppfylle ligningen

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
.

Ved heterogen likevekt vil minst reaktantene opptre i minst to forskjellig aggregattilstander, som for eksempel ved reaksjonen .

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
 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

 

og vil endres dersom temperaturen i likevektssystemet forandres.

Litteratur
 
 

Fysikalsk kjemi
Likevektskjemi