Stała równowagi to współczynnik opisujący stan równowagi odwracalnych reakcji chemicznych. Stała ta jest równa ilorazowi reakcji w stanie doskonałej równowagi, t.j. w sytuacji gdy szybkość reakcji w stronę od substratów do produktów i od produktów do substratów jest dokładnie taka sama.
Zgodnie z prawem działania mas Guldberga-Waagego, dla reakcji:
\[mA + nB \to pC + qD \]

wyrażenie na stałą równowagi wygląda tak:
\[K=\frac{[1]^{p}[2]^{q}}{[3]^{m}[4]^{n}} \]

gdzie nawiasy kwadratowe oznaczają stężenia molowe (w przypadku roztworów) lub molowe ciśnienia cząstkowe (w przypadku gazów).
Wyrażenie to można rozszerzyć na dowolną liczbę reagentów dopisując w liczniku produkty, w mianowniku substraty w odpowiednich wykładnikach potęgowych.
Tak zdefiniowana stała równowagi funkcjonuje w miarę poprawnie w układach rozcieńczonych, gdzie stężenia (lub ciśnienia cząstkowe) są stosunkowo niewielkie. W bardziej stężonych układach zdarza się jednak często, że ono zawodzi, m.in: ze względu na zjawiska dyfuzyjne i lepkościowe. Stąd dokładniejsza definicja stałej równowagi, powszechnie stosowana w chemii fizycznej bazuje na aktywnościach molowych, a nie zwykłych stężeniach.
W tym ujęciu stała równowagi chemicznej jest definiowana następująco:
\[K=\prod_{i=1}^n a^{V_i}_{i} \]

gdzie:
ai - aktywność molowa i-tego związku
Vi - współczynnik stechiometryczny i-tego związku, zapisywany ze znakiem "-" dla substratów i znakiem "+" dla produktów - zgodnie z zasadami tworzenia iloczynu reakcji.

Stała równowagi jest wartością bezwymiarową. Przyjmuje one bardzo różne wartości, zależnie od tego czy równowaga reakcji jest przesunięta bardziej w stronę substratów, czy bardziej w stronę produktów. W przypadku prostej reakcji addycji:
 A + B -> AB
łatwo można obliczyć, że w sytuacji, gdy równowaga ustala się w momencie gdy połowa subtratów przechodzi w produkt, stała tej reakcji wynosi dokładnie 1. (stężenie A*B jest równe AB). Gdy stała jest większa od 1 oznacza to, że równowaga jest przesunięta w stronę produktów. Np. dla stałej równej 100, w stanie równowagi mamy 0,1 mola A i B oraz 1 mol AB (1/0,1·0.1). Gdy stała jest mniejsza od 1 oznacza to, że równowaga jest przesunięta w stronę substratów. Np: dla stałej 0,01 stan równowagi ustali się przy 1 molu A i B, oraz 0,01 mola AB.
W praktyce, reakcje chemiczne posiadają najróżniejsze wartości stałych, przy czym dość częstym zjawiskiej jest występowanie bardzo dużych lub bardzo małych wartości tej stałej. Zwykle przyjmuje się, że rekacja nie zachodzi w ogóle gdy jej stała równowagi jest mniejsza niż 10-14, zaś zachodzi kompletnie gdy stała równowagi jest większa niż 1014 - choć znane są przypadki, gdy zakłada się występowanie równowagi nawet w przypadkach, gdy stała ta przekracza te wartości. W związku z tak dużym rozrzutem wartości stałych często zamiast ich bezpośrednich wartości stosuje się ich logarytmy, oznaczane jako pK.
Między stałą równowagi a standardową entalpią swobodną reakcji istnieje zależność:
\[K=e^{-\frac {\Delta G}{RT}} \]

gdzie:
ΔG - standardowa entalpia swobodna reakcji
R - uniwersalna stała gazowa
T - temperatura w Kelwinach

Zależność ta jest najczęściej wykorzystywana w praktyce do wyznaczania entalpii standardowej reakcji chemicznych.
Stała równowagi jest silnie zależna od temperatury. Jej zależność określa równanie van't Hoffa:
\[{\frac{d(\ln K)}{dT}}={\frac {\Delta H}{RT^2}} \]
gdzie:
ΔH = standardowe ciepło (entalpia rzeczywista) reakcji.

Równanie to przydaje się w praktyce, zarówno do obliczania standardowego ciepła reakcji, jak i do ustalania wartości stałej równowagi w danej temperaturze, gdy znamy tę wartość w innej temperaturze.
Publikacja wraz ze zdjęciami jest udostępniona w Encyklopedii "Zgapedia" części portalu zgapa.pl. Treść objęta jest licencją GNU FDL Wolnej Dokumentacji w wersji 1.3 lub dowolnej pózniejszej opublikowanej przez Free Software Foundation i została ona opracowana na podstawie Wikipedii, tutaj możesz znaleźć artykuł źródłowy oraz autorów. Warunki użytkowania Encyklopedii znajdziesz na tej stronie.