Jämviktsförhållanden

Jämviktsförhållanden är ett tillstånd i ett reversibelt kemiskt system där hastigheterna för den framåt- och den bakåtgående reaktionen är lika stora. Då uppstår dynamisk jämvikt, och koncentrationerna av alla inblandade ämnen förblir konstanta över tiden, även om molekyler kontinuerligt omvandlas.

Vid jämvikt definieras ett jämviktskonstant K, som beror på temperatur. I homogena lösningar används Kc som förhållandet mellan produktens koncentrationer upphöjda till stökiometriska koefficienter och reaktants koncentrationer. För gaser används ofta partialtryck, Kp, och dessa kan relateras via temperatur och gaskonstanter.

Jämvikten kan också beskrivas med reaktionskvoten Q. Om Q < K fortgår reaktionen mot produkter tills jämvikt uppnås; om Q > K fortgår den mot reaktanter. Le Châtelier-principen säger att förändringar i koncentration, tryck eller temperatur gör att systemet anpassar sig så att effekten av förändringen motverkas.

Temperaturen påverkar K: exoterm reaktion får minskande K med ökande temperatur, medan endoterm reaktion får ökad K. Sambandet följer ofta van't Hoff-ekvationen.

Jämviktsförhållanden är centrala inom kemi och angränsande områden: de används i kemisk syntes, laboratorieanalys och industriell processdesign för att förutsäga och optimera produkter och energiutnyttjande.