Keseimbangan kimia, suatu keadaan semasa tindak balas kimia yang boleh dibalikkan di mana tidak berlaku perubahan bersih dalam jumlah reaktan dan produk. Reaksi kimia yang boleh diterbalikkan adalah reaksi di mana produk, sebaik sahaja ia terbentuk, bertindak balas untuk menghasilkan reaktan asal. Pada keseimbangan, dua reaksi bertentangan berlangsung pada kadar atau kecepatan yang sama, oleh itu tidak ada perubahan bersih dalam jumlah bahan yang terlibat. Pada ketika ini reaksi boleh dianggap selesai; iaitu, untuk beberapa keadaan tindak balas yang ditentukan, penukaran maksimum reaktan menjadi produk telah dicapai.
cecair: sifat keseimbangan
Penerangan kuantitatif sifat larutan cecair apabila sistem berada dalam keseimbangan diberikan dengan menghubungkan tekanan wap
Keadaan yang berkaitan dengan keseimbangan dapat diberikan rumusan kuantitatif. Sebagai contoh, untuk tindak balas boleh balik A ⇋ B + C, halaju tindak balas ke kanan, r 1, diberikan oleh ungkapan matematik (berdasarkan hukum tindakan massa) r 1 = k 1 (A), di mana k 1 ialah pemalar kadar tindak balas dan simbol dalam tanda kurung mewakili kepekatan A. Kelajuan tindak balas ke kiri, r 2, adalah r 2 = k 2 (B) (C). Pada keseimbangan, r 1 = r 2, oleh itu:
Langganan e mewakili keadaan pada keseimbangan. Untuk tindak balas yang diberikan, pada beberapa keadaan suhu dan tekanan yang ditentukan, nisbah jumlah produk dan reaktan yang terdapat pada keseimbangan, masing-masing dinaikkan kepada kekuatan masing-masing, adalah pemalar, yang dinamakan pemalar keseimbangan tindak balas dan diwakili oleh simbol K. Nilai pemalar keseimbangan berbeza dengan suhu dan tekanan mengikut prinsip Le Chatelier (lihat Le Chatelier, Henry-Louis).
Dengan kaedah mekanik statistik dan termodinamik kimia, dapat ditunjukkan bahawa pemalar keseimbangan berkaitan dengan perubahan kuantiti termodinamik yang disebut tenaga bebas Gibbs piawai yang menyertai reaksi. Tenaga bebas Gibbs piawai tindak balas, ΔG °, yang merupakan perbezaan antara jumlah tenaga bebas piawai produk dan reaktan, sama dengan logaritma semula jadi negatif pemalar keseimbangan dikalikan dengan yang disebut pemalar gas R dan suhu mutlak T:
Persamaan membolehkan pengiraan pemalar keseimbangan, atau jumlah relatif produk dan reaktan yang terdapat pada keseimbangan, dari nilai yang diukur atau diturunkan dari tenaga bebas standard bahan.
