Калькулятор константы равновесия

Рассчитайте Kc или Kp по равновесным членам активности и переведите константы концентрации и давления при выбранной температуре.

Расчет константы равновесия
Выберите прямой расчет отношения активностей или перевод Kc и Kp по соотношению для идеального газа.

О константах равновесия

Константа равновесия описывает состав обратимой химической реакции после того, как скорости прямого и обратного процессов сравнялись. Это не означает равенства концентраций реагентов и продуктов. Она сопоставляет их безразмерные активности, каждая из которых возведена в степень своего стехиометрического коэффициента. Большая константа указывает на преобладание продуктов в равновесии, малая — реагентов. Значения около единицы предполагают заметные количества веществ с обеих сторон. Kc обычно записывают через равновесные молярные концентрации, а Kp — через равновесные парциальные давления газов. Для уравненной реакции перемножьте активности продуктов, возведенные в степени их коэффициентов, и разделите на соответствующее выражение для реагентов. Активности чистых твердых веществ и чистых жидкостей равны единице, поэтому их опускают. Калькулятор принимает уже объединенные члены продуктов и реагентов, что позволяет работать с любой стехиометрией без ограничения числа веществ. Для идеальных газов Kp и Kc связаны соотношением Kp = Kc × (RT) в степени delta n. Здесь R — газовая постоянная, T — абсолютная температура в кельвинах, а delta n — сумма стехиометрических коэффициентов газообразных продуктов минус сумма коэффициентов газообразных реагентов. При нулевом delta n численные значения Kp и Kc совпадают. Положительное delta n увеличивает форму через давление за счет множителя RT, отрицательное обращает этот эффект. Всегда используйте равновесные измерения, а не начальные концентрации. Аккуратно составляйте выражение активностей по уравненной реакции: умножение всех коэффициентов меняет численное значение константы. Температура тоже важна: для данной реакции константа фиксирована только при определенной температуре. Катализаторы меняют скорость достижения равновесия, но не K. Для реальных концентрированных растворов и газов высокого давления могут понадобиться активности или летучести вместо нескорректированных концентраций и парциальных давлений. Калькулятор подходит для учебных задач, лабораторных проверок, перевода Kp в Kc и быстрой оценки того, какая сторона реакции предпочтительна. Он выдает безразмерную численную константу в рамках обычного соглашения о стандартном состоянии. Сохраняйте достаточно значащих цифр в промежуточных расчетах, а итог округляйте в соответствии с точностью измеренных равновесных данных.

Примеры констант равновесия

Примеры показывают прямые отношения активностей и переводы для идеального газа.

Входные данныеРезультатПояснение
Член продуктов 0.36; член реагентов 0.12Kc = 3Продукты предпочтительны относительно заданного члена реагентов.
Kp 2.5; 300 K; delta n = 1Kc = 0.10155542Разделите Kp на RT, поскольку образуется дополнительный моль газа.
Kc 0.5; 298.15 K; delta n = 0Kp = 0.5Константы численно равны, если число молей газов не меняется.

Как пользоваться калькулятором константы равновесия

  1. Выберите расчет Kc или Kp по членам активности либо перевод одной константы в другую.
  2. Для прямого расчета введите полные члены активности продуктов и реагентов из уравненного уравнения.
  3. Для перевода введите известную константу, абсолютную температуру в кельвинах и изменение газовой стехиометрии delta n.
  4. Нажмите «Рассчитать константу равновесия» и интерпретируйте показанное безразмерное значение.

Вопросы о константе равновесия

Что означает большая константа равновесия?

Большое K означает преобладание продуктов в равновесной смеси при указанных стандартных условиях. Оно не показывает, насколько быстро будет достигнуто равновесие.

Входят ли твердые вещества в Kc?

Чистые твердые вещества и чистые жидкости опускают, поскольку их активности принимают равными единице. Растворенные и газообразные вещества остаются в выражении, если их активности могут меняться.

Когда Kp и Kc равны?

Их численные значения совпадают при нулевом delta n для газообразных веществ. Они также связаны соглашением о стандартном состоянии, поэтому единицы нужно использовать согласованно.

Меняет ли катализатор константу равновесия?

Нет, катализатор ускоряет прямой и обратный процессы и помогает системе быстрее достичь равновесия. Он не меняет равновесный состав или K.

Почему температура должна быть в кельвинах?

Множитель идеального газа RT требует абсолютной термодинамической температуры. Значения в градусах Цельсия сделали бы перевод физически неверным.