化學平衡

化學平衡（英語：Chemical equilibrium）是指在宏觀條件的可逆反應中，化學反應正逆反應速率相等，且反應物濃度和生成物濃度不再改變的狀態。

化學平衡也是化學熱力學的主要研究內容。

化學平衡的特徵

當一個化學反應達到化學平衡後，需要外部變因恆定才能保持此平衡狀態。如果外部變因有所改變，此平衡狀態將被打破，反應將往另外一個平衡狀態進行。根據勒沙特列原理，當一個已達平衡的系統被變動，該系統會隨之改變，以抗衡該變動。

反應前後氣體體積不同的反應，氣體體積不發生改變。
- 如反應 $\mathrm {N_{2}} (g)+\mathrm {3H_{2}} (g)\leftrightarrow \mathrm {2NH_{3}} (g)$ ，若其體積不發生改變，則說明已經達到平衡。
反應物和生成物顏色不同的反應，混合物的顏色不發生改變。
- 如反應 $\mathrm {2NO_{2}} (g)$ （紅棕色） $\leftrightarrow \mathrm {N_{2}O_{4}} (g)$ （無色），若混合氣體顏色不發生改變，則說明已經達到平衡。
反應前後氣體體積不同的反應，氣體密度不發生改變。
- 如反應 $\mathrm {2SO_{2}} (g)+\mathrm {O_{2}} (g)\leftrightarrow \mathrm {2SO_{3}} (g)$ ，若混合氣體密度不發生改變，則說明已經達到平衡。
反應體系的熱量不再發生變化。
- 如反應 $\mathrm {N_{2}} (g)+\mathrm {3H_{2}} (g)\leftrightarrow \mathrm {2NH_{3}} (g)-Q$ ，若混合氣體不放熱或吸熱，則說明反應已經達到平衡。

判斷化學反應是否平衡，還可使用此式判斷

Δ_rG_m=Σ_νΑμΑ=0

其中，μ_A是指反應中A物質的化學勢。也就是說，化學反應達到平衡狀態，意味著生成物的吉布斯自由能G達到最小。理論上來講，對於產物已知的化學反應，應用吉布斯最小自由能法，結合反應物和生成物的熱力學數據，就可以計算出平衡產物。

1.一般化學平衡（可逆反應）

平衡示例：
- $\mathrm {Cl_{2}} (g)+\mathrm {H_{2}O} (l)\rightleftharpoons \mathrm {HCl} (aq)+\mathrm {HClO} (aq)$

2.溶解平衡

3.沉澱平衡

平衡示例：
- $\mathrm {Ag^{+}} (aq)+\mathrm {Cl^{-}} (aq)\rightleftharpoons \mathrm {AgCl} (s)$

平衡示例：
- 弱酸： $\mathrm {3HF\rightleftharpoons H_{2}F^{+}+HF_{2}^{-}}$
- 弱鹼： $\mathrm {NH_{3}+H_{2}O\rightleftharpoons NH_{4}^{+}+OH^{-}}$
- $\mathrm {H_{2}O:2H_{2}O\rightleftharpoons H_{3}O^{+}+OH^{-}}$

體系處於平衡狀態時，反應物和生成物的混合物稱為平衡混合物。