평형 상수 계산기

평형 활동도 항으로 Kc 또는 Kp를 계산하고 선택한 온도에서 농도 상수와 압력 상수를 서로 변환합니다.

평형 상수 계산
활동도 비로 직접 계산하거나 이상 기체 관계식으로 Kc와 Kp를 변환하세요.

평형 상수 알아보기

평형 상수는 가역 화학 반응에서 정반응과 역반응의 속도가 같아진 뒤의 조성을 설명합니다. 반응물과 생성물의 농도가 같다는 뜻은 아닙니다. 각 물질의 무차원 활동도를 화학양론 계수만큼 거듭제곱하여 비교합니다. 상수가 크면 평형에서 생성물이 우세하고, 작으면 반응물이 우세합니다. 일에 가까운 값은 양쪽 모두 무시할 수 없는 양이 존재할 가능성을 뜻합니다. Kc는 보통 평형 몰농도로 나타내며, Kp는 기체의 평형 부분 압력으로 나타냅니다. 계수를 맞춘 반응식에서 생성물 활동도를 각각의 계수만큼 거듭제곱해 곱한 뒤, 같은 방식으로 만든 반응물 식으로 나눕니다. 순수한 고체와 액체의 활동도는 일이므로 제외합니다. 이 계산기는 미리 합쳐 놓은 생성물 항과 반응물 항을 받아 물질 수에 제한 없이 어떤 화학양론의 반응에도 사용할 수 있습니다. 이상 기체에서 Kp와 Kc의 관계는 Kp = Kc × (RT)의 delta n 제곱입니다. R은 기체 상수, T는 켈빈으로 나타낸 절대 온도이며, delta n은 기체 생성물의 화학양론 계수 합에서 기체 반응물의 계수 합을 뺀 값입니다. delta n이 영이면 Kp와 Kc의 수치는 같습니다. delta n이 양수이면 RT 인자에 따라 압력 형태의 값이 커지고, 음수이면 반대 효과가 나타납니다. 초기 농도가 아닌 평형 측정값을 사용하세요. 모든 계수를 같은 배수로 바꾸면 평형 상수의 수치도 달라지므로, 계수를 맞춘 반응식에서 활동도 식을 주의 깊게 구성해야 합니다. 온도도 중요합니다. 특정 반응의 평형 상수는 특정 온도에서만 일정합니다. 촉매는 평형에 도달하는 속도를 바꾸지만 K는 바꾸지 않습니다. 실제 고농도 용액이나 고압 기체에서는 농도와 부분 압력 대신 활동도나 퓨가시티가 필요할 수 있습니다. 이 계산기는 수업의 평형 문제, 실험값 확인, Kp에서 Kc로의 변환 및 반응의 유리한 방향을 빠르게 해석하는 데 적합합니다. 일반적인 표준 상태 관례에 따라 무차원 수치 상수를 표시합니다. 중간 계산에는 충분한 유효숫자를 유지하고, 최종값은 측정한 평형 데이터의 정밀도에 맞춰 반올림하세요.

평형 상수 예시

활동도 비를 이용한 직접 계산과 이상 기체 변환 예시입니다.

입력값결과해석
생성물 항 0.36; 반응물 항 0.12Kc = 3입력한 반응물 항에 비해 생성물이 유리합니다.
Kp 2.5; 300 K; delta n = 1Kc = 0.10155542기체가 일 몰 더 생성되므로 Kp를 RT로 나눕니다.
Kc 0.5; 298.15 K; delta n = 0Kp = 0.5기체 몰수가 변하지 않으면 두 상수의 수치가 같습니다.

평형 상수 계산기 사용 방법

  1. 활동도 항으로 Kc 또는 Kp를 계산할지, 두 상수를 서로 변환할지 선택합니다.
  2. 직접 계산할 때는 계수를 맞춘 반응식의 전체 생성물 활동도 항과 반응물 활동도 항을 입력합니다.
  3. 변환할 때는 알고 있는 상수, 켈빈 단위의 절대 온도와 기체의 화학양론 변화 delta n을 입력합니다.
  4. 평형 상수 계산을 선택하고 표시된 무차원 값을 해석합니다.

평형 상수 자주 묻는 질문

평형 상수가 크면 무엇을 뜻하나요?

K가 크면 지정된 표준 조건에서 평형 혼합물이 생성물 쪽으로 치우칩니다. 평형에 얼마나 빨리 도달하는지는 알 수 없습니다.

Kc에 고체도 포함하나요?

순수한 고체와 액체는 활동도를 일로 취급하므로 제외합니다. 용해된 물질과 기체는 활동도가 달라질 수 있어 식에 남습니다.

Kp와 Kc는 언제 같나요?

기체 물질의 delta n이 영이면 수치가 같습니다. 표준 상태 관례와도 관련되므로 단위를 일관되게 다루어야 합니다.

촉매가 평형 상수를 바꾸나요?

아니요. 촉매는 정반응과 역반응을 모두 가속해 더 빨리 평형에 도달하게 하지만, 평형 조성이나 K는 바꾸지 않습니다.

왜 온도는 켈빈이어야 하나요?

이상 기체 인자 RT에는 절대 열역학적 온도가 필요합니다. 섭씨 값을 쓰면 물리적으로 잘못된 변환이 됩니다.