La costante di equilibrio in chimica è una grandezza tabulata a una determinata temperatura. Le reazioni reversibili raggiungono l’equilibrio quando la velocità di formazione dei prodotti è uguale alla velocità di formazione dei reagenti, mantenendo costanti le concentrazioni delle specie nel tempo, indipendentemente dalle concentrazioni iniziali, variazioni di pressione, volume o aggiunta di reagenti o prodotti. La temperatura è l’unica grandezza fisica che influisce sulle concentrazioni delle specie.
L’espressione della costante di equilibrio, indicata con K, è data da K = [C]^c[D]^d/[A]^a[B]^b, dove le lettere rappresentano le specie coinvolte nella reazione e i simboli tra parentesi indicano le concentrazioni delle stesse.
Per gli equilibri gassosi, oltre alla costante K_c basata sulle concentrazioni, è possibile utilizzare la costante K_p basata sulle pressioni parziali delle specie allo stato gassoso, correlata a K_c attraverso l’equazione K_p = K_c(RT)^Δn, dove Δn rappresenta la differenza tra la somma dei coefficienti stechiometrici dei prodotti e dei reagenti.
Nel caso di equilibri di solubilità, la costante di equilibrio prende il nome di prodotto di solubilità, indicata con K_ps, e per la formazione di complessi si utilizza la costante di formazione o di stabilità, indicata con K_f. Per i complessi instabili, viene utilizzata la costante di instabilità, indicata con K_inst, la cui espressione è l’inverso della costante di formazione: K_inst = 1/K_f.
In generale, queste costanti di equilibrio consentono di comprendere e prevedere le concentrazioni delle specie chimiche coinvolte in una reazione in equilibrio.