Химическое равновесие – это такое состояние обратимого процесса

∑r_iR_i ↔∑p_iP_i

(r,p_i – стехиометрические коэффициенты, R_i, P_i – исходные вещества и продукты реакции соответственно для данной записи), при котором:

- скорость прямой реакции равна скорости обратной реакции, ;

- сохраняются неизменными во времени активности (концентрации, парциальные давления) всех участников реакции в каждой точке реакционного пространства, ;

- энергия Гиббса системы минимальна, а энтропия – максимальна, .

- изменения энергии Гиббса и энтропии равны нулю, , при этом .

G S

Состояние системы Состояние системы

Химическое равновесие характеризуется:

- динамичностью, т.е. в условиях равновесия реакции не прекращаются, а протекают как в прямом, так и в обратном направлении с одинаковыми скоростями;

- подвижностью, т.е. равновесие смещается в ту или иную сторону при изменении внешних условий и восстанавливается при возвращении условий к начальным;

- возможностью достижения равновесного состояния как «слева» со стороны исходных веществ, так и «справа» со стороны продуктов реакции, например, в равновесной смеси будут присутствовать йодид водорода, водород и йод, если в сосуд поместить только HI или только H₂ и I₂, то есть

2HI ↔ H₂ + I₂ или H₂ + I₂ ↔ 2HI.

Признаками химического равновесия являются неизменность состава реакционной смеси (необходимый) и подвижность системы (достаточный).