Kjemisk likevekt er tilstanden som oppstår når konsentrasjon av reaktanter og produkter som deltar i en kjemisk reaksjon, viser ingen netto endringer over tid. Kjemisk likevekt kan også kalles en "stabil reaksjon." Dette betyr ikke det den kjemiske reaksjonen har nødvendigvis sluttet å oppstå, men at forbruket og dannelsen av stoffer har nådd en balansert tilstand. Mengdene reaktanter og produkter har oppnådd et konstant forhold, men de er nesten aldri like. Det kan være mye mer produkt eller mye mer reaktant.
Dynamisk likevekt
Dynamisk likevekt oppstår når den kjemiske reaksjonen fortsetter å fortsette, men et antall produkter og reaktanter forblir konstant. Dette er en type kjemisk likevekt.
Skrive likevektsuttrykket
De likevektsuttrykk for en kjemisk reaksjon kan uttrykkes i form av konsentrasjonen av produktene og reaktantene. Bare kjemiske arter i vandige og gassformede faser er inkludert i likevektsuttrykket fordi konsentrasjonen av væsker og faste stoffer ikke endres. For den kjemiske reaksjonen:
jA + kB → lC + mD
Likevektuttrykket er
K = ([C]l[D]m) / ([A]j[B]k)
K er likevektskonstanten
[A], [B], [C], [D] osv. er molkonsentrasjoner av A, B, C, D etc.
j, k, l, m, etc. er koeffisienter i en balansert kjemisk ligning
Faktorer som påvirker kjemisk likevekt
Først må du vurdere en faktor som ikke påvirker likevekten: rene stoffer. Hvis en ren væske eller et fast stoff er involvert i likevekt, anses det å ha en likevektskonstant på 1 og er ekskludert fra likevektskonstanten. For eksempel, unntatt i sterkt konsentrerte løsninger, anses rent vann å ha en aktivitet på 1. Et annet eksempel er fast karbon, som kan dannes ved omsetning av to karbonmonoksydmolekyler til dannelse av karbondioksyd og karbon.
Faktorer som påvirker likevekten inkluderer:
- Tilsetning av reaktant eller produkt eller endring i konsentrasjon påvirker likevekten. Tilsetning av reaktant kan føre til likevekt til høyre i en kjemisk ligning, der flere produkt dannes. Å legge til produkt kan føre til likevekt til venstre, ettersom flere reaktantformer.
- Å endre temperaturen endrer likevekten. Økende temperatur forskyver alltid kjemisk likevekt i retning av den endotermiske reaksjonen. Senkende temperatur forskyver alltid likevekt i retning av den eksoterme reaksjonen.
- Endring av trykket påvirker likevekten. For eksempel øker reduksjonen av volumet til et gassystem trykk, noe som øker konsentrasjonen av både reaktanter og produkter. Nettoreaksjonen vil redusere konsentrasjonen av gassmolekyler.
Le Chateliers prinsipp kan brukes til å forutsi skiftet i likevekt som følge av belastning på systemet. Le Chateliers prinsipp slår fast at en endring av et system i likevekt vil føre til et forutsigbart skifte i likevekt for å motvirke endringen. For eksempel tilfører varme til et system favorisering av retningen til den endotermiske reaksjonen fordi dette vil virke for å redusere varmemengden.