химическое, состояние системы, в которой обратимо протекает одна или несколько реакций химических ,причём для каждой из них скорости прямой и обратной реакций равны, вследствие чего состав системы остаётся постоянным, пока сохраняются условия её существования. В простейшем случае, когда система гомогенна и в ней протекает обратимая химическая реакция
А + В Û С + D,
скорость прямой реакции пропорциональна концентрациям реагирующих веществ
u1 k 1[A][B],
а скорость обратной реакции пропорциональна концентрациям продуктов реакции
u2 k 2[C][D],
где k 1 и k 2 - соответствующие константы скоростей при данных условиях. В начальный момент, когда [С] и [D] равны нулю, u2 0, a u1 определяется начальными концентрациями А и В. По мере расходования этих веществ и образования веществ С и D u1 уменьшается, a u2возрастает, затем они становятся равными (u1 u2), т. е. устанавливается Р. х. Из равенства u1 u2 следует, что
'
где [С], [D], [А] и [В] - равновесные концентрации реагентов, а К - константа равновесия, зависящая для каждой обратимой реакции от внешних условий. Полученное соотношение есть выражение действующих масс закона ; оно характеризует тот предел, до которого может меняться исходный состав системы при самопроизвольном течении реакции в данных условиях, т. е. без затраты работы извне. В условиях Р. х. концентрации ( активности ) всех реагентов связаны между собой и нельзя изменить ни одной из них без того, чтобы не изменились все остальные. Приведённое выражение для К справедливо в случае газовых реакций при невысоких давлениях и в разбавленных растворах.
Термодинамически Р. х. - и в гомогенных, и в гетерогенных системах - характеризуется как состояние, наиболее устойчивое в данных условиях, т. е. такое, в котором (в зависимости от способа задания внешних условий) та или иная термодинамическая функция состояния (см. Термодинамика химическая ) достигает своего минимального или максимального значения. Для изолированных систем, т. е. не обменивающихся веществом и энергией с внешней средой, такой функцией является энтропия . При Р. х. энтропия системы максимальна. Если возможен теплообмен с окружающей средой, но температура и давление в системе постоянны, то минимальное значение принимает изобарно-изотермический потенциал (см. Гиббсова энергия ).При постоянстве температуры и объёма минимума достигает изохорно-изотермический потенциал (см. Гельмгольцева энергия ).
Зависимость Р. х. от внешних условий в качественной форме выражается Ле Шателье - Брауна принципом , в количественной - соответствующими термодинамическими уравнениями. Так, влияние температуры выражается уравнениями изобары или изохоры реакции.
Изучение Р. х. имеет большое теоретическое и практическое значение, особенно возросшее в связи с проведением процессов в сложных многокомпонентных системах. Большие трудности исследования химических реакций при высоких температурах (высокотемпературная химия) экспериментальными методами вызвали интенсивное развитие расчётов равновесных составов смесей при заданных начальных внешних условиях и исходных концентрациях (или количествах) компонентов. В химической технологии определение положения Р. х. при различных давлениях и температурах и учёт скоростей реакций позволяют выбирать оптимальные условия процесса, в частности условия максимального выхода химических продуктов. Большое значение приобрёл расчёт начального состава смеси по заданному, а также состава квазиравновесных систем, в которых одна или несколько термодинамически возможных реакций практически не осуществляются или в силу своих кинетических особенностей идут очень медленно.
Лит.: Курс физической химии, под общ. ред. Я. И. Герасимова, 2 изд., т. 1, М., 1969; Термодинамические и теплофизические свойства продуктов сгорания. Справочник, т. 1, М., 1971.
М. Е. Ерлыкина.