Калькулятор Kp

Рассчитайте константу газового равновесия по парциальным давлениям или точно пересчитайте Kp и Kc.

Расчёт Kp и пересчёт констант равновесия
Используйте произведения давлений для реакции или пересчёт по температуре и изменению числа молей газа.

О константе равновесия Kp

Kp — константа равновесия газофазной реакции, выраженная через равновесные парциальные давления. Она описывает отношение членов давлений продуктов и реагентов после достижения динамического равновесия. Каждое парциальное давление возводится в степень, равную стехиометрическому коэффициенту в уравненной химической реакции. Чистые твёрдые вещества и жидкости не входят в выражение, поскольку их активности считаются постоянными. Для общей газовой реакции сначала перемножьте все парциальные давления продуктов с учётом стехиометрических степеней. Повторите для реагентов. Kp — отношение члена продуктов к члену реагентов. Режим произведений давлений принимает эти два уже объединённых значения и поэтому подходит для реакций с любым числом газов без фиксированного количества строк ввода. При составлении каждого члена используйте равновесные, а не начальные давления. Kp и концентрационная константа Kc связаны соотношением Kp = Kc, умноженной на (RT) в степени Δn. Здесь R — газовая постоянная, T — абсолютная температура в кельвинах, Δn — сумма стехиометрических молей газообразных продуктов минус сумма для газообразных реагентов. Калькулятор использует R = 0.082057 L atm per mol K, что соответствует давлению в атмосферах и концентрации в mol/L. При нулевом Δn Kp равна Kc независимо от температуры. Большая константа указывает на преобладание продуктов в равновесии при выбранной договорённости о стандартном состоянии, а малая — на преобладание реагентов. Kp не показывает, как быстро достигается равновесие. Скорость реакции зависит от кинетики и активационных барьеров, тогда как константа равновесия — термодинамическая величина. Катализаторы ускоряют достижение равновесия, но не меняют Kp при фиксированной температуре. Для пересчёта Kp и Kc необходимо задать температуру, поскольку множитель RT зависит от неё, а сами константы равновесия обычно меняются с температурой. Формула связывает два представления одного равновесия при одной температуре, но не предсказывает константу при новой температуре. Для этого нужны термодинамические данные или анализ по уравнению Вант-Гоффа. При определении Δn используйте уравненную реакцию и учитывайте только газообразные вещества. Проверьте соответствие степеней в произведениях давлений коэффициентам уравнения и не путайте реакционные отношения по неравновесным измерениям с константами равновесия. В соглашении о безразмерных активностях константы часто приводят без единиц, хотя учебные выражения могут выглядеть размерными по давлению. Инструмент выполняет прямые арифметические расчёты для учебных задач, проверок и предварительного анализа газового равновесия.

Примеры расчёта Kp

Известные значенияРезультатПояснение
Член продуктов 2.0, член реагентов 0.5Kp = 4.0Разделите объединённый член давлений продуктов на член реагентов.
Kc = 3.5, Δn = 0Kp = 3.5Показатель степени множителя RT равен нулю.
Kc = 0.040, Δn = 1, T = 298.15 KKp = 0.979Умножьте Kc на RT один раз.

Как пользоваться калькулятором Kp

  1. Уравняйте газофазную реакцию и выберите расчёт по давлениям или пересчёт Kp/Kc.
  2. Для парциальных давлений перемножьте равновесные члены каждой стороны с учётом стехиометрических степеней.
  3. Для пересчёта введите известную константу, абсолютную температуру и число молей газообразных продуктов минус реагентов.
  4. Нажмите «Рассчитать константу равновесия» и трактуйте результат для того же уравнения реакции и температуры.

Вопросы о калькуляторе Kp

В чём разница между Kp и Kc?

Kp использует парциальные давления газов, а Kc — молярные концентрации. Они связаны через температуру и суммарное изменение стехиометрического числа молей газа.

Какие вещества входят в выражение Kp?

Включайте газообразные реагенты и продукты со степенями из уравненной реакции. Чистые твёрдые вещества и жидкости исключаются, так как их стандартные активности постоянны.

Использовать начальное или равновесное давление?

Для Kp используйте равновесные парциальные давления. Начальные или промежуточные значения дают реакционное отношение, позволяющее предсказать направление изменения.

Почему важна температура?

Пересчёт Kp/Kc содержит множитель RT, поэтому нужна абсолютная температура. Сама константа равновесия также может меняться с температурой согласно термодинамике реакции.

Меняет ли катализатор Kp?

Нет. Катализатор меняет скорости прямой и обратной реакций, не изменяя положения равновесия. Он помогает системе быстрее достичь того же равновесия.