ثابت تعادل

برای واکنش های برگشت پذیر در سامانه‌ شیمیایی که توسط یک معادله‌ شیمیایی همچون معادله عمومی زیر تعریف شده است:

${\displaystyle \alpha \mathrm{A}+\beta \mathrm{B}+\cdots \rightleftharpoons \rho \mathrm{R}+\sigma \mathrm{S}+\cdots }$

ثابت تعادل ترمودینامیکی(که با${\displaystyle K^{\ominus }}$

${\displaystyle K^{\ominus }=\frac{{\{\mathrm{R}\}}^{\rho }{\{\mathrm{S}\}}^{\sigma }...}{{\{\mathrm{A}\}}^{\alpha }{\{\mathrm{B}\}}^{\beta }...}=\frac{{[\mathrm{R}]}^{\rho }{[\mathrm{S}]}^{\sigma }...}{{[\mathrm{A}]}^{\alpha }{[\mathrm{B}]}^{\beta }...}\times \mathrm{\Gamma }}$

${\displaystyle \mathrm{\Gamma }=\frac{{\gamma }_R^{\rho }{\gamma }_S^{\sigma }...}{{\gamma }_A^{\alpha }{\gamma }_B^{\beta }...}}$

که در آن {X} نشان دهنده فعالیت ترمودینامیکی واکنش‌دهنده X در حالت تعادل، [X] مقدار عددی غلظت مولار واکنش‌گر مربوطه بر حسب مول در لیتر ، و γ ضریب فعالیت واکنش‌دهنده مربوطه است. اگر X یک گاز باشد، به جای [X] مقدار عددی فشار جزئی(${\displaystyle P_X}$

${\displaystyle K_c=K^{\ominus }/\mathrm{\Gamma }=\frac{[\mathrm{R}{]}^{\rho }[\mathrm{S}{]}^{\sigma }...}{[\mathrm{A}{]}^{\alpha }[\mathrm{B}{]}^{\beta }...}}$

یک ثابت تعادل با تغییرات انرژی آزاد گیبس${\displaystyle \mathrm{\Delta }{G}^{\ominus }}$

${\displaystyle \mathrm{\Delta }{G}^{\ominus }=-RT\ln K^{\ominus }}$

که در آن R ثابت گاز جهانی ، T دمای مطلق (بر حسب کلوین)، و ln لگاریتم طبیعی است. این عبارت دلالت دارد که${\displaystyle K^{\ominus }}$

${\displaystyle \frac{[\mathrm{R}{]}^{\rho }[\mathrm{S}{]}^{\sigma }...}{[\mathrm{A}{]}^{\alpha }[\mathrm{B}{]}^{\beta }...}(eq)}$

کمیتی دارای واحد غلظت می باشد که ممکن است این واحد به توان رسیده باشد. در متون بیوشیمیایی از این ضرایب بهره واکنش اغلب به عنوان ثابت های تعادل یاد می شود.

برای مخلوط تعادلی گازها، ثابت تعادل را می توان بر حسب فشار نسبی یا فوگاسیته تعریف کرد.

ثابت تعادل به ثابت سرعت واکنش های رفت و برگشت،(k_f و k_r مربوط به واکنش های دخیل در رسیدن به تعادل) بدین صورت وابسته است:

${\displaystyle K^{\ominus }=\frac{k_{\text{f}}}{k_{\text{r}}}}$