Kimyasal denge, bir reaksiyonun hem ileri hem de geri yönde aynı hızda gerçekleştiği dinamik bir durumdur. Bu durumda, reaktanların ve ürünlerin konsantrasyonları zamanla sabit kalır. Denge, kapalı bir sistemde, yani madde alışverişinin olmadığı bir ortamda kurulur.
Denge sabiti (Kc), belirli bir sıcaklıkta bir reaksiyonun dengedeki reaktan ve ürün konsantrasyonları arasındaki ilişkiyi gösteren bir sayıdır. Kc değeri, ürünlerin konsantrasyonlarının reaktanların konsantrasyonlarına oranını ifade eder.
Genel bir reaksiyon için:
aA + bB ⇌ cC + dD
Denge sabiti (Kc) şu şekilde ifade edilir:
Kc = ([C]^c [D]^d) / ([A]^a [B]^b)
Le Chatelier İlkesi, dengedeki bir sisteme bir stres uygulandığında (sıcaklık, basınç veya konsantrasyon değişimi gibi), sistemin bu stresi azaltacak yönde tepki vereceğini belirtir. Diğer bir deyişle, sistem yeni bir denge kurmaya çalışır.
Sıcaklık değişimi, dengeyi endotermik veya ekzotermik reaksiyonlara göre etkiler.
Basınç değişimi, sadece gaz fazındaki maddelerin bulunduğu reaksiyonları etkiler. Basınç artışı, gaz molekülü sayısının az olduğu yöne doğru dengeyi kaydırır. Basınç azalışı ise, gaz molekülü sayısının fazla olduğu yöne doğru dengeyi kaydırır.
Örnek: N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)
Bu reaksiyonda, reaktan tarafında 4 mol gaz (1 mol N2 ve 3 mol H2), ürün tarafında ise 2 mol gaz (2 mol NH3) bulunmaktadır. Basınç artışı, ürünler yönünde dengeyi kaydırır.
Bir reaktan veya ürünün konsantrasyonunun artırılması, dengeyi o maddenin tüketileceği yöne doğru kaydırır. Benzer şekilde, bir reaktan veya ürünün konsantrasyonunun azaltılması, dengeyi o maddenin üretileceği yöne doğru kaydırır.
Önemli Not: Katalizörler, dengeye ulaşma hızını artırır, ancak denge konumunu (Kc değerini) değiştirmezler.
