Калькулятор значення Kp для хімічних рівноважних реакцій

Розрахуйте константи рівноваги (Kp) для хімічних реакцій на основі часткових тисків та стехіометричних коефіцієнтів. Необхідно для студентів хімії та професіоналів, які аналізують газоподібні реакції.

Калькулятор значення Kp

Розрахуйте константу рівноваги (Kp) для хімічних реакцій на основі часткових тисків та стехіометричних коефіцієнтів.

Хімічне рівняння

R1 ⇌ P1

Реактанти

Реактант 1

Хімічна формула

Коефіцієнт

Частковий тиск (атм)

Продукти

Продукт 1

Хімічна формула

Коефіцієнт

Частковий тиск (атм)

Формула Kp

Kp =(P1)(R1)

calculationSteps

Kp =(1)(1)= 0

Результат

Kp = 0

Копіювати

Що таке Kp?

Константа рівноваги Kp — це значення, яке показує співвідношення продуктів до реактантів в рівновазі для хімічної реакції. Вона розраховується за допомогою часткових тисків газів, піднятих до ступеня їх стехіометричних коефіцієнтів. Велике значення Kp вказує на те, що реакція сприяє продуктам, тоді як мале значення Kp вказує на те, що реакція сприяє реактантам.

📚

Документація

Калькулятор значення Kp для хімічної рівноваги

Вступ до значення Kp у хімії

Константа рівноваги Kp є основним поняттям у хімії, яке кількісно визначає відношення між продуктами та реагентами в хімічній реакції на рівновазі. На відміну від інших констант рівноваги, Kp специфічно використовує часткові тиски газів для вираження цього відношення, що робить його особливо цінним для реакцій у газовій фазі. Цей калькулятор значення Kp надає простий спосіб визначити константу рівноваги для газових реакцій на основі часткових тисків та стехіометричних коефіцієнтів.

У хімічній термодинаміці значення Kp вказує, чи сприяє реакція утворенню продуктів або реагентів на рівновазі. Велике значення Kp (більше 1) вказує на те, що продукти є переважними, тоді як мале значення Kp (менше 1) свідчить про те, що реагенти переважають на рівновазі. Ця кількісна міра є важливою для прогнозування поведінки реакцій, проектування хімічних процесів та розуміння спонтанності реакцій.

Наш калькулятор спрощує часто складний процес визначення значень Kp, дозволяючи вам вводити реагенти та продукти, їх стехіометричні коефіцієнти та часткові тиски для автоматичного обчислення константи рівноваги. Чи ви студент, що вивчає концепції хімічної рівноваги, чи професійний хімік, що аналізує умови реакції, цей інструмент забезпечує точні обчислення Kp без необхідності ручних розрахунків.

Формула Kp пояснена

Константа рівноваги Kp для загальної газової реакції визначається наступною формулою:

$K_p = \frac{\prod (P_{products})^{coefficients}}{\prod (P_{reactants})^{coefficients}}$

Для хімічної реакції, що представлена як:

$aA + bB \rightleftharpoons cC + dD$

Формула Kp стає:

$K_p = \frac{(P_C)^c \times (P_D)^d}{(P_A)^a \times (P_B)^b}$

Де:

$P_A$ , $P_B$ , $P_C$ та $P_D$ — часткові тиски газів A, B, C та D на рівновазі (зазвичай в атмосферах, atm)
$a$ , $b$ , $c$ та $d$ — стехіометричні коефіцієнти збалансованого хімічного рівняння

Важливі міркування для обчислень Kp

Одиниці: Часткові тиски зазвичай виражаються в атмосферах (atm), але можуть використовуватися інші одиниці тиску, якщо вони послідовні протягом розрахунку.
Чисті тверді та рідкі речовини: Чисті тверді та рідкі речовини не беруть участі в виразі Kp, оскільки їх активності вважаються рівними 1.
Температурна залежність: Значення Kp залежать від температури. Калькулятор припускає, що обчислення виконуються при постійній температурі.
Взаємозв'язок з Kc: Kp (на основі тисків) пов'язаний з Kc (на основі концентрацій) за рівнянням: $K_p = K_c \times (RT)^{\Delta n}$ Де $\Delta n$ — зміна кількості молів газу в реакції.
Стандартний стан: Значення Kp зазвичай повідомляються для стандартних умов (тиск 1 атм).

Крайні випадки та обмеження

Дуже великі або маленькі значення: Для реакцій з дуже великими або маленькими константами рівноваги калькулятор відображає результати в науковій нотації для ясності.
Нульові тиски: Часткові тиски повинні бути більшими за нуль, оскільки нульові значення призведуть до математичних помилок у розрахунках.
Невідповідність ідеальному газу: Калькулятор припускає ідеальну газову поведінку. Для систем з високим тиском або реальних газів можуть бути необхідні корекції.

Як користуватися калькулятором значення Kp

Наш калькулятор Kp розроблений для інтуїтивного та зручного використання. Дотримуйтесь цих кроків, щоб обчислити константу рівноваги для вашої хімічної реакції:

Крок 1: Введіть інформацію про реагенти

Для кожного реагенту у вашому хімічному рівнянні:
- За бажанням введіть хімічну формулу (наприклад, "H₂", "N₂")
- Введіть стехіометричний коефіцієнт (повинен бути додатнім цілим числом)
- Введіть частковий тиск (в atm)
Якщо у вашій реакції кілька реагентів, натисніть кнопку "Додати реагент", щоб додати більше полів введення.

Крок 2: Введіть інформацію про продукти

Для кожного продукту у вашому хімічному рівнянні:
- За бажанням введіть хімічну формулу (наприклад, "NH₃", "H₂O")
- Введіть стехіометричний коефіцієнт (повинен бути додатнім цілим числом)
- Введіть частковий тиск (в atm)
Якщо у вашій реакції кілька продуктів, натисніть кнопку "Додати продукт", щоб додати більше полів введення.

Крок 3: Перегляньте результати

Калькулятор автоматично обчислює значення Kp, поки ви вводите дані.
Результат відображається на видному місці в розділі результатів.
Ви можете скопіювати обчислене значення в буфер обміну, натиснувши кнопку "Копіювати".

Приклад обчислення

Давайте обчислимо значення Kp для реакції: N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)

Дано:

Частковий тиск N₂ = 0.5 atm (коефіцієнт = 1)
Частковий тиск H₂ = 0.2 atm (коефіцієнт = 3)
Частковий тиск NH₃ = 0.8 atm (коефіцієнт = 2)

Обчислення: $K_p = \frac{(P_{NH_3})^2}{(P_{N_2})^1 \times (P_{H_2})^3} = \frac{(0.8)^2}{(0.5)^1 \times (0.2)^3} = \frac{0.64}{0.5 \times 0.008} = \frac{0.64}{0.004} = 160$

Значення Kp для цієї реакції становить 160, що вказує на те, що реакція сильно сприяє утворенню продуктів за заданих умов.

Застосування та випадки використання значення Kp

Константа рівноваги Kp має численні застосування в хімії та суміжних галузях:

1. Прогнозування напрямку реакції

Одним із основних використань Kp є прогнозування напрямку, в якому реакція буде рухатися для досягнення рівноваги:

Якщо коефіцієнт реакції Q < Kp: Реакція буде рухатися вперед (до продуктів)
Якщо Q > Kp: Реакція буде рухатися назад (до реагентів)
Якщо Q = Kp: Реакція знаходиться на рівновазі

2. Оптимізація промислових процесів

У промислових умовах значення Kp допомагають оптимізувати умови реакції для максимального виходу:

Виробництво амоніаку: Процес Габера для синтезу амоніаку (N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃) використовує дані Kp для визначення оптимальних температурних і тискових умов.
Виробництво сірчаної кислоти: Контактний процес використовує дані Kp для максимізації виробництва SO₃.
Переробка нафти: Процеси реформінгу та крекінгу оптимізуються з використанням констант рівноваги.

3. Екологічна хімія

Значення Kp є критично важливими для розуміння атмосферної хімії та забруднення:

Утворення озону: Константи рівноваги допомагають моделювати утворення та знищення озону в атмосфері.
Хімія кислотних дощів: Значення Kp для реакцій SO₂ та NO₂ з водою допомагають прогнозувати утворення кислотних дощів.
Вуглецевий цикл: Рівноваги CO₂ між повітрям і водою описуються за допомогою значень Kp.

4. Фармацевтичні дослідження

У розробці лікарських засобів значення Kp допомагають зрозуміти:

Стабільність лікарських засобів: Константи рівноваги прогнозують стабільність фармацевтичних сполук.
Біодоступність: Значення Kp для рівноваги розчинення впливають на абсорбцію лікарських засобів.
Оптимізація синтезу: Умови реакції для синтезу лікарських засобів оптимізуються з використанням даних Kp.

5. Академічні дослідження та освіта

Обчислення Kp є основоположними в:

Освіті з хімії: Викладання концепцій хімічної рівноваги
Плануванні досліджень: Проектування експериментів з передбачуваними результатами
Теоретичній хімії: Тестування та розробка нових теорій хімічної реактивності

Альтернативи Kp

Хоча Kp є цінним для газових реакцій, інші константи рівноваги можуть бути більш доречними в різних контекстах:

Kc (Концентраційна константа рівноваги)

Kc використовує молярні концентрації замість часткових тисків і часто є більш зручним для:

Реакцій у розчині
Реакцій, що не містять газів або містять їх у незначній кількості
Освітніх умов, де вимірювання тиску є непридатними

Ka, Kb, Kw (Константи рівноваги для кислот, основ та води)

Ці спеціалізовані константи використовуються для:

Реакцій кислот-основ
Обчислень pH
Буферних розчинів

Ksp (Константа розчинності)

Ksp використовується спеціально для:

Рівноваг розчинності малорозчинних солей
Реакцій осадження
Хімії очищення води

Історичний розвиток концепції Kp

Концепція хімічної рівноваги та констант рівноваги значно еволюціонувала протягом століть:

Ранні спостереження (18 століття)

Основи для розуміння хімічної рівноваги почалися з спостережень за оборотними реакціями. Клод Луї Бертьє (1748-1822) зробив піонерські спостереження під час єгипетської кампанії Наполеона, зауваживши, що натрію карбонат природно утворюється на краях соляних озер — на противагу поширеній думці, що хімічні реакції завжди завершуються.

Математичне формулювання (19 століття)

Математичне трактування хімічної рівноваги з'явилося в середині 19 століття:

Като Максиміліан Гульдберг і Петер Вааге (1864-1867): Сформулювали закон масової дії, який є основою для виразів константи рівноваги.
Якубус Генрікс ван'т Гофф (1884): Відрізняв різні типи констант рівноваги та розробив залежність температури (рівняння ван'та Гоффа).
Генрі Луї Ля Шательє (1888): Сформулював принцип Ля Шательє, який передбачає, як системи рівноваги реагують на порушення.

Теродинамічна основа (початок 20 століття)

Сучасне розуміння Kp було закріплено термодинамічними принципами:

Гілберт Ньютон Льюїс (1901-1907): Зв'язав константи рівноваги зі змінами вільної енергії.
Йоганнес Ніколаус Бронстед (1923): Розширив концепції рівноваги на кислотно-основну хімію.
Лінус Полінг (1930-1940-ті): Застосував квантову механіку для пояснення хімічного зв'язку та рівноваги на молекулярному рівні.

Сучасні розробки (кінець 20 століття до сьогодні)

Останні досягнення уточнили наше розуміння та застосування Kp:

Обчислювальна хімія: Сучасні алгоритми тепер дозволяють точно прогнозувати константи рівноваги з перших принципів.
Невідповідність ідеальному газу: Розширення базової концепції Kp враховує невідповідність газової поведінки, використовуючи фугасність замість тиску.
Мікрокінетичне моделювання: Поєднує константи рівноваги з кінетикою реакцій для комплексного інженерного проектування реакцій.

Часто задавані питання про обчислення значення Kp

Яка різниця між Kp і Kc?

Kp використовує часткові тиски газів у своєму виразі, тоді як Kc використовує молярні концентрації. Вони пов'язані рівнянням:

$K_p = K_c \times (RT)^{\Delta n}$

Де R — газова стала, T — температура в Кельвінах, а Δn — зміна кількості молів газу від реагентів до продуктів. Для реакцій, де кількість молів газу не змінюється (Δn = 0), Kp дорівнює Kc.

Як температура впливає на значення Kp?

Температура значно впливає на значення Kp. Для екзотермічних реакцій (які вивільняють тепло) Kp зменшується з підвищенням температури. Для ендотермічних реакцій (які поглинають тепло) Kp збільшується з підвищенням температури. Ця залежність описується рівнянням ван'та Гоффа:

$\ln \left( \frac{K_{p2}}{K_{p1}} \right) = \frac{-\Delta H^{\circ}}{R} \left( \frac{1}{T_2} - \frac{1}{T_1} \right)$

Де ΔH° — стандартна зміна ентальпії реакції.

Чи впливає тиск на значення Kp?

Зміна загального тиску безпосередньо не змінює значення Kp при даній температурі. Однак зміни тиску можуть зрушити положення рівноваги відповідно до принципу Ля Шательє. Для реакцій, де кількість молів газу змінюється, підвищення тиску буде сприяти стороні з меншою кількістю молів газу.

Чи можуть значення Kp бути негативними?

Ні, значення Kp не можуть бути негативними. Як відношення термінів продукту до реагентів, константа рівноваги завжди є позитивним числом. Дуже маленькі значення (близькі до нуля) вказують на реакції, які сильно сприяють реагентам, тоді як дуже великі значення вказують на реакції, які сильно сприяють продуктам.

Як я можу обробити дуже великі або дуже маленькі значення Kp?

Дуже великі або маленькі значення Kp найкраще виражати за допомогою наукової нотації. Наприклад, замість написання Kp = 0.0000025, напишіть Kp = 2.5 × 10⁻⁶. Аналогічно, замість Kp = 25000000, напишіть Kp = 2.5 × 10⁷. Наш калькулятор автоматично форматує екстремальні значення в науковій нотації для ясності.

Що означає значення Kp рівно 1?

Значення Kp рівно 1 означає, що продукти та реагенти присутні в однаковій термодинамічній активності на рівновазі. Це не обов'язково означає рівні концентрації або тиски, оскільки стехіометричні коефіцієнти впливають на обчислення.

Як мені включити тверді та рідкі речовини в обчислення Kp?

Чисті тверді та рідкі речовини не з'являються в виразі Kp, оскільки їх активності визначаються як 1. Тільки гази (а іноді й розчини) беруть участь у розрахунку Kp. Наприклад, у реакції CaCO₃(s) ⇌ CaO(s) + CO₂(g) вираз Kp є просто Kp = PCO₂.

Чи можу я використовувати Kp для обчислення рівноважних тисків?

Так, якщо ви знаєте значення Kp і всі, крім одного, часткових тисків, ви можете розрахувати невідомий тиск. Для складних реакцій це може вимагати розв'язання поліноміальних рівнянь.

Наскільки точні обчислення Kp для реальних газів?

Стандартні обчислення Kp припускають ідеальну газову поведінку. Для реальних газів при високих тисках або низьких температурах це припущення вводить помилки. Більш точні обчислення замінюють тиски на фугасності, які враховують невідповідну поведінку.

Як Kp пов'язаний з вільною енергією Гіббса?

Kp безпосередньо пов'язаний зі стандартною зміною вільної енергії (ΔG°) реакції за рівнянням:

$\Delta G^{\circ} = -RT\ln(K_p)$

Ця залежність пояснює, чому Kp залежить від температури та надає термодинамічну основу для прогнозування спонтанності.

Приклад коду для обчислення значень Kp

Excel

1' Excel function to calculate Kp value
2Function CalculateKp(productPressures, productCoefficients, reactantPressures, reactantCoefficients)
3    ' Initialize numerator and denominator
4    Dim numerator As Double
5    Dim denominator As Double
6    numerator = 1
7    denominator = 1
8    
9    ' Calculate product term
10    For i = 1 To UBound(productPressures)
11        numerator = numerator * (productPressures(i) ^ productCoefficients(i))
12    Next i
13    
14    ' Calculate reactant term
15    For i = 1 To UBound(reactantPressures)
16        denominator = denominator * (reactantPressures(i) ^ reactantCoefficients(i))
17    Next i
18    
19    ' Return Kp value
20    CalculateKp = numerator / denominator
21End Function
22
23' Example usage:
24' =CalculateKp({0.8,0.5},{2,1},{0.2,0.1},{3,1})
25

Python

1def calculate_kp(product_pressures, product_coefficients, reactant_pressures, reactant_coefficients):
2    """
3    Calculate the equilibrium constant Kp for a chemical reaction.
4    
5    Parameters:
6    product_pressures (list): Partial pressures of products in atm
7    product_coefficients (list): Stoichiometric coefficients of products
8    reactant_pressures (list): Partial pressures of reactants in atm
9    reactant_coefficients (list): Stoichiometric coefficients of reactants
10    
11    Returns:
12    float: The calculated Kp value
13    """
14    if len(product_pressures) != len(product_coefficients) or len(reactant_pressures) != len(reactant_coefficients):
15        raise ValueError("Pressure and coefficient lists must have the same length")
16    
17    # Calculate numerator (products)
18    numerator = 1.0
19    for pressure, coefficient in zip(product_pressures, product_coefficients):
20        if pressure <= 0:
21            raise ValueError("Partial pressures must be positive")
22        numerator *= pressure ** coefficient
23    
24    # Calculate denominator (reactants)
25    denominator = 1.0
26    for pressure, coefficient in zip(reactant_pressures, reactant_coefficients):
27        if pressure <= 0:
28            raise ValueError("Partial pressures must be positive")
29        denominator *= pressure ** coefficient
30    
31    # Return Kp value
32    return numerator / denominator
33
34# Example usage:
35# N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)
36product_pressures = [0.8]  # NH₃
37product_coefficients = [2]
38reactant_pressures = [0.5, 0.2]  # N₂, H₂
39reactant_coefficients = [1, 3]
40
41kp = calculate_kp(product_pressures, product_coefficients, reactant_pressures, reactant_coefficients)
42print(f"Kp value: {kp}")
43

JavaScript

1/**
2 * Calculate the equilibrium constant Kp for a chemical reaction
3 * @param {Array<number>} productPressures - Partial pressures of products in atm
4 * @param {Array<number>} productCoefficients - Stoichiometric coefficients of products
5 * @param {Array<number>} reactantPressures - Partial pressures of reactants in atm
6 * @param {Array<number>} reactantCoefficients - Stoichiometric coefficients of reactants
7 * @returns {number} The calculated Kp value
8 */
9function calculateKp(productPressures, productCoefficients, reactantPressures, reactantCoefficients) {
10    // Validate input arrays
11    if (productPressures.length !== productCoefficients.length || 
12        reactantPressures.length !== reactantCoefficients.length) {
13        throw new Error("Pressure and coefficient arrays must have the same length");
14    }
15    
16    // Calculate numerator (products)
17    let numerator = 1;
18    for (let i = 0; i < productPressures.length; i++) {
19        if (productPressures[i] <= 0) {
20            throw new Error("Partial pressures must be positive");
21        }
22        numerator *= Math.pow(productPressures[i], productCoefficients[i]);
23    }
24    
25    // Calculate denominator (reactants)
26    let denominator = 1;
27    for (let i = 0; i < reactantPressures.length; i++) {
28        if (reactantPressures[i] <= 0) {
29            throw new Error("Partial pressures must be positive");
30        }
31        denominator *= Math.pow(reactantPressures[i], reactantCoefficients[i]);
32    }
33    
34    // Return Kp value
35    return numerator / denominator;
36}
37
38// Example usage:
39// N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)
40const productPressures = [0.8]; // NH₃
41const productCoefficients = [2];
42const reactantPressures = [0.5, 0.2]; // N₂, H₂
43const reactantCoefficients = [1, 3];
44
45const kp = calculateKp(productPressures, productCoefficients, reactantPressures, reactantCoefficients);
46console.log(`Kp value: ${kp}`);
47

Java

1import java.util.Arrays;
2
3public class KpCalculator {
4    /**
5     * Calculate the equilibrium constant Kp for a chemical reaction
6     * @param productPressures Partial pressures of products in atm
7     * @param productCoefficients Stoichiometric coefficients of products
8     * @param reactantPressures Partial pressures of reactants in atm
9     * @param reactantCoefficients Stoichiometric coefficients of reactants
10     * @return The calculated Kp value
11     */
12    public static double calculateKp(double[] productPressures, int[] productCoefficients,
13                                    double[] reactantPressures, int[] reactantCoefficients) {
14        // Validate input arrays
15        if (productPressures.length != productCoefficients.length ||
16            reactantPressures.length != reactantCoefficients.length) {
17            throw new IllegalArgumentException("Pressure and coefficient arrays must have the same length");
18        }
19        
20        // Calculate numerator (products)
21        double numerator = 1.0;
22        for (int i = 0; i < productPressures.length; i++) {
23            if (productPressures[i] <= 0) {
24                throw new IllegalArgumentException("Partial pressures must be positive");
25            }
26            numerator *= Math.pow(productPressures[i], productCoefficients[i]);
27        }
28        
29        // Calculate denominator (reactants)
30        double denominator = 1.0;
31        for (int i = 0; i < reactantPressures.length; i++) {
32            if (reactantPressures[i] <= 0) {
33                throw new IllegalArgumentException("Partial pressures must be positive");
34            }
35            denominator *= Math.pow(reactantPressures[i], reactantCoefficients[i]);
36        }
37        
38        // Return Kp value
39        return numerator / denominator;
40    }
41    
42    public static void main(String[] args) {
43        // Example: N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)
44        double[] productPressures = {0.8}; // NH₃
45        int[] productCoefficients = {2};
46        double[] reactantPressures = {0.5, 0.2}; // N₂, H₂
47        int[] reactantCoefficients = {1, 3};
48        
49        double kp = calculateKp(productPressures, productCoefficients, reactantPressures, reactantCoefficients);
50        System.out.printf("Kp value: %.4f%n", kp);
51    }
52}
53

R

1calculate_kp <- function(product_pressures, product_coefficients, 
2                         reactant_pressures, reactant_coefficients) {
3  # Validate input vectors
4  if (length(product_pressures) != length(product_coefficients) || 
5      length(reactant_pressures) != length(reactant_coefficients)) {
6    stop("Pressure and coefficient vectors must have the same length")
7  }
8  
9  # Check for positive pressures
10  if (any(product_pressures <= 0) || any(reactant_pressures <= 0)) {
11    stop("All partial pressures must be positive")
12  }
13  
14  # Calculate numerator (products)
15  numerator <- prod(product_pressures ^ product_coefficients)
16  
17  # Calculate denominator (reactants)
18  denominator <- prod(reactant_pressures ^ reactant_coefficients)
19  
20  # Return Kp value
21  return(numerator / denominator)
22}
23
24# Example usage:
25# N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)
26product_pressures <- c(0.8)  # NH₃
27product_coefficients <- c(2)
28reactant_pressures <- c(0.5, 0.2)  # N₂, H₂
29reactant_coefficients <- c(1, 3)
30
31kp <- calculate_kp(product_pressures, product_coefficients, 
32                  reactant_pressures, reactant_coefficients)
33cat(sprintf("Kp value: %.4f\n", kp))
34

Числові приклади обчислень Kp

Ось кілька прикладів, щоб проілюструвати обчислення Kp для різних типів реакцій:

Приклад 1: Синтез амоніаку

Для реакції: N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)

Дано:

P(N₂) = 0.5 atm
P(H₂) = 0.2 atm
P(NH₃) = 0.8 atm

$K_p = \frac{(P_{NH_3})^2}{(P_{N_2})^1 \times (P_{H_2})^3} = \frac{(0.8)^2}{(0.5)^1 \times (0.2)^3} = \frac{0.64}{0.5 \times 0.008} = \frac{0.64}{0.004} = 160$

Значення Kp дорівнює 160, що вказує на те, що ця реакція сильно сприяє утворенню продуктів за заданих умов.

Приклад 2: Реакція зміщення водяного газу

Для реакції: CO(g) + H₂O(g) ⇌ CO₂(g) + H₂(g)

Дано:

P(CO) = 0.1 atm
P(H₂O) = 0.2 atm
P(CO₂) = 0.4 atm
P(H₂) = 0.3 atm

$K_p = \frac{P_{CO_2} \times P_{H_2}}{P_{CO} \times P_{H_2O}} = \frac{0.4 \times 0.3}{0.1 \times 0.2} = \frac{0.12}{0.02} = 6$

Значення Kp дорівнює 6, що вказує на те, що реакція помірно сприяє утворенню продуктів за заданих умов.

Приклад 3: Розклад карбонату кальцію

Для реакції: CaCO₃(s) ⇌ CaO(s) + CO₂(g)

Дано:

P(CO₂) = 0.05 atm
CaCO₃ та CaO є твердими речовинами і не з'являються в виразі Kp

$K_p = P_{CO_2} = 0.05$

Значення Kp дорівнює частковому тиску CO₂ на рівновазі.

Приклад 4: Димеризація діоксиду азоту

Для реакції: 2NO₂(g) ⇌ N₂O₄(g)

Дано:

P(NO₂) = 0.25 atm
P(N₂O₄) = 0.15 atm

$K_p = \frac{P_{N_2O_4}}{(P_{NO_2})^2} = \frac{0.15}{(0.25)^2} = \frac{0.15}{0.0625} = 2.4$

Значення Kp дорівнює 2.4, що вказує на те, що реакція дещо сприяє утворенню димера за заданих умов.

Посилання

Atkins, P. W., & De Paula, J. (2014). Atkins' Physical Chemistry (10-е вид.). Oxford University Press.
Chang, R., & Goldsby, K. A. (2015). Chemistry (12-е вид.). McGraw-Hill Education.
Silberberg, M. S., & Amateis, P. (2018). Chemistry: The Molecular Nature of Matter and Change (8-е вид.). McGraw-Hill Education.
Zumdahl, S. S., & Zumdahl, S. A. (2016). Chemistry (10-е вид.). Cengage Learning.
Levine, I. N. (2008). Physical Chemistry (6-е вид.). McGraw-Hill Education.
Smith, J. M., Van Ness, H. C., & Abbott, M. M. (2017). Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics (8-е вид.). McGraw-Hill Education.
IUPAC. (2014). Compendium of Chemical Terminology (the "Gold Book"). Blackwell Scientific Publications.
Laidler, K. J., & Meiser, J. H. (1982). Physical Chemistry. Benjamin/Cummings Publishing Company.
Sandler, S. I. (2017). Chemical, Biochemical, and Engineering Thermodynamics (5-е вид.). John Wiley & Sons.
McQuarrie, D. A., & Simon, J. D. (1997). Physical Chemistry: A Molecular Approach. University Science Books.

Спробуйте наш калькулятор значення Kp сьогодні!

Наш калькулятор значення Kp надає швидкий і точний спосіб визначити константи рівноваги для газових реакцій. Чи ви готуєтеся до іспиту з хімії, проводите дослідження чи вирішуєте промислові проблеми, цей інструмент спрощує складні обчислення та допомагає вам краще зрозуміти хімічну рівновагу.

Почніть використовувати калькулятор зараз, щоб:

Обчислити значення Kp для будь-якої газової реакції
Прогнозувати напрямок реакції та вихід продуктів
Розуміти взаємозв'язок між реагентами та продуктами на рівновазі
Економити час на ручних обчисленнях

Для отримання додаткових хімічних інструментів та калькуляторів, досліджуйте наші інші ресурси з хімічної кінетики, термодинаміки та інженерії реакцій.

💬

Зворотній зв'язок

💬

Клацніть на спливаюче вікно зворотного зв'язку, щоб почати надавати відгуки про цей інструмент

🔗

Пов'язані Інструменти

Відкрийте більше інструментів, які можуть бути корисними для вашого робочого процесу

Калькулятор значення Kp для хімічних рівноважних реакцій

Калькулятор значення Kp

Хімічне рівняння

Реактанти

Реактант 1

Продукти

Продукт 1

Формула Kp

calculationSteps

Результат

Що таке Kp?

Документація

Калькулятор значення Kp для хімічної рівноваги

Вступ до значення Kp у хімії

Формула Kp пояснена

Важливі міркування для обчислень Kp

Крайні випадки та обмеження

Як користуватися калькулятором значення Kp

Крок 1: Введіть інформацію про реагенти

Крок 2: Введіть інформацію про продукти

Крок 3: Перегляньте результати

Приклад обчислення

Застосування та випадки використання значення Kp

1. Прогнозування напрямку реакції

2. Оптимізація промислових процесів

3. Екологічна хімія

4. Фармацевтичні дослідження

5. Академічні дослідження та освіта

Альтернативи Kp

Kc (Концентраційна константа рівноваги)

Ka, Kb, Kw (Константи рівноваги для кислот, основ та води)

Ksp (Константа розчинності)

Історичний розвиток концепції Kp

Ранні спостереження (18 століття)

Математичне формулювання (19 століття)

Теродинамічна основа (початок 20 століття)

Сучасні розробки (кінець 20 століття до сьогодні)

Часто задавані питання про обчислення значення Kp

Яка різниця між Kp і Kc?

Як температура впливає на значення Kp?

Чи впливає тиск на значення Kp?

Чи можуть значення Kp бути негативними?

Як я можу обробити дуже великі або дуже маленькі значення Kp?

Що означає значення Kp рівно 1?

Як мені включити тверді та рідкі речовини в обчислення Kp?

Чи можу я використовувати Kp для обчислення рівноважних тисків?

Наскільки точні обчислення Kp для реальних газів?

Як Kp пов'язаний з вільною енергією Гіббса?

Приклад коду для обчислення значень Kp

Excel

Python

JavaScript

Java

R

Числові приклади обчислень Kp

Приклад 1: Синтез амоніаку

Приклад 2: Реакція зміщення водяного газу

Приклад 3: Розклад карбонату кальцію

Приклад 4: Димеризація діоксиду азоту

Посилання

Спробуйте наш калькулятор значення Kp сьогодні!

Зворотній зв'язок

Пов'язані Інструменти

Калькулятор константи рівноваги для хімічних реакцій

Калькулятор значення pH: Перетворення концентрації іонів водню в pH

Калькулятор значень pKa: Визначення констант дисоціації кислот

Калькулятор pH: Перетворення концентрації іонів водню в pH

Калькулятор нормальності для хімічних розчинів

Калькулятор відсоткового виходу для хімічних реакцій

Калькулятор pH Гендерасона-Гассельбаха для буферних розчинів

Калькулятор молей: Перетворення між молями та масою в хімії

Калькулятор коефіцієнта реакції для аналізу рівноваги

Калькулятор порядку зв'язку для аналізу молекулярної структури