Cheminių reakcijų pusiausvyros konstantos skaičiuoklė

Apskaičiuokite pusiausvyros konstantą (K) bet kuriai cheminei reakcijai, įvesdami reagentų ir produktų koncentracijas. Puikus įrankis chemijos studentams, mokytojams ir tyrėjams.

Pusiausvyros Konstantos Skaičiuoklė

Reaktantai

Reaktantas 1

Produktai

Produktas 1

Formulė

[P1]
[R1]

Rezultatas

Pusiausvyros Konstantas (K)

1.0000

Kopijuoti

Reakcijos Vizualizacija

R1(1 mol/L)
P1(1 mol/L)

Pusiausvyros Konstantas (K): K = 1.0000

📚

Dokumentacija

Pusiaukūros Konstantų Skaičiuoklė: Nustatykite Cheminės Reakcijos Pusiaukūrą

Įvadas į Pusiaukūros Konstantus

Pusiaukūros konstantas (K) yra pagrindinė chemijos sąvoka, kuri kiekybiškai apibūdina pusiaukūrą tarp reagentų ir produktų reversinėje cheminėje reakcijoje. Ši Pusiaukūros Konstantų Skaičiuoklė suteikia paprastą, tikslią priemonę nustatyti pusiaukūros konstantą bet kuriai cheminiai reakcijai, kai žinomos reagentų ir produktų koncentracijos pusiaukūros būsenoje. Nesvarbu, ar esate studentas, besimokantis apie cheminę pusiaukūrą, mokytojas, demonstruojantis pusiaukūros principus, ar tyrėjas, analizuojantis reakcijų dinamiką, ši skaičiuoklė siūlo paprastą sprendimą pusiaukūros konstantų skaičiavimui be sudėtingų rankinių skaičiavimų.

Cheminė pusiaukūra reiškia būseną, kurioje tiesioginės ir atvirkštinės reakcijos greičiai yra lygūs, todėl reagentų ir produktų koncentracijos laikui bėgant nesikeičia. Pusiaukūros konstantas suteikia kiekybinį šios pusiaukūros padėties matą – didelis K vertė rodo, kad reakcija palankesnė produktams, o maža K vertė rodo, kad pusiaukūroje palankesni reagentai.

Mūsų skaičiuoklė apdoroja reakcijas su keliais reagentais ir produktais, leidžianti jums įvesti koncentracijos vertes ir stechiometrinius koeficientus, kad gautumėte tikslias pusiaukūros konstantas akimirksniu. Rezultatai pateikiami aiškiu, lengvai suprantamu formatu, todėl sudėtingi pusiaukūros skaičiavimai tampa prieinami visiems.

Pusiaukūros Konstantos Formulės Supratimas

Pusiaukūros konstantas (K) bendrai cheminės reakcijos yra apskaičiuojama naudojant šią formulę:

K=[Produktai]koeficientai[Reagentai]koeficientaiK = \frac{[Produktai]^{koeficientai}}{[Reagentai]^{koeficientai}}

Cheminės reakcijos, atvaizduojamos kaip:

aA+bBcC+dDaA + bB \rightleftharpoons cC + dD

Kur:

  • A, B yra reagentai
  • C, D yra produktai
  • a, b, c, d yra stechiometriniai koeficientai

Pusiaukūros konstantas apskaičiuojama kaip:

K=[C]c×[D]d[A]a×[B]bK = \frac{[C]^c \times [D]^d}{[A]^a \times [B]^b}

Kur:

  • [A], [B], [C] ir [D] atstovauja molines koncentracijas (mol/L) kiekvienai rūšiai pusiaukūros būsenoje
  • Eksponentai a, b, c ir d yra subalansuotos cheminės reakcijos koeficientai

Svarbios Pastabos:

  1. Vienetai: Pusiaukūros konstantas paprastai yra be vienetų, kai visos koncentracijos išreiškiamos mol/L (Kc) arba kai dalinės spaudimas yra atmosferose (Kp).

  2. Gryni Kietieji ir Skysčiai: Gryni kietieji ir skysčiai nėra įtraukiami į pusiaukūros išraišką, nes jų koncentracijos išlieka pastovios.

  3. Temperatūros Priklausomybė: Pusiaukūros konstantas kinta su temperatūra pagal van't Hoff lygtį. Mūsų skaičiuoklė pateikia K vertes konkrečioje temperatūroje.

  4. Koncentracijos Diapazonas: Skaičiuoklė apdoroja platų koncentracijos verčių diapazoną, nuo labai mažų (10^-6 mol/L) iki labai didelių (10^6 mol/L), pateikdama rezultatus mokslinėje notacijoje, kai tai tinkama.

Kaip Apskaičiuoti Pusiaukūros Konstantą

Pusiaukūros konstantos skaičiavimas vykdomas šiais matematiniais žingsniais:

  1. Nustatykite Reagentus ir Produktus: Nustatykite, kurios rūšys yra reagentai ir kurios yra produktai subalansuotoje cheminėje reakcijoje.

  2. Nustatykite Koeficientus: Nustatykite kiekvienos rūšies stechiometrinį koeficientą iš subalansuotos reakcijos.

  3. Pakelkite Koncentracijas iki Galių: Pakelkite kiekvieną koncentraciją iki jos koeficiento.

  4. Padauginkite Produktų Koncentracijas: Padauginkite visas produktų koncentracijos reikšmes (pakeltas iki atitinkamų galių).

  5. Padauginkite Reagentų Koncentracijas: Padauginkite visas reagentų koncentracijos reikšmes (pakeltas iki atitinkamų galių).

  6. Padalinkite Produktus iš Reagentų: Padalinkite produktų koncentracijų produktą iš reagentų koncentracijų produkto.

Pavyzdžiui, reakcijai N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃:

K=[NH3]2[N2]×[H2]3K = \frac{[NH_3]^2}{[N_2] \times [H_2]^3}

Jei [NH₃] = 0.25 mol/L, [N₂] = 0.11 mol/L ir [H₂] = 0.03 mol/L:

K=(0.25)2(0.11)×(0.03)3=0.06250.11×0.000027=0.06250.0000029721,043K = \frac{(0.25)^2}{(0.11) \times (0.03)^3} = \frac{0.0625}{0.11 \times 0.000027} = \frac{0.0625}{0.00000297} \approx 21,043

Ši didelė K vertė rodo, kad reakcija stipriai palankesnė amoniako susidarymui pusiaukūros būsenoje.

Žingsnis po Žingsnio Gidas, Kaip Naudoti Pusiaukūros Konstantų Skaičiuoklę

Mūsų skaičiuoklė supaprastina pusiaukūros konstantų nustatymo procesą. Sekite šiuos žingsnius, kad ją efektyviai naudotumėte:

1. Įveskite Reagentų ir Produktų Skaičių

Pirmiausia pasirinkite reagentų ir produktų skaičių savo cheminėje reakcijoje naudodami išskleidžiamuosius meniu. Skaičiuoklė palaiko reakcijas su iki 5 reagentų ir 5 produktų, atitinkančių daugumą įprastų cheminių reakcijų.

2. Įveskite Koncentracijos Vertes

Kiekvienam reagentui ir produktui įveskite:

  • Koncentracija: Molarinė koncentracija pusiaukūros būsenoje (mol/L)
  • Koeficientas: Stechiometrinis koeficientas iš subalansuotos cheminės reakcijos

Įsitikinkite, kad visos koncentracijos vertės yra teigiami skaičiai. Skaičiuoklė parodys klaidos pranešimą, jei bus įvestos neigiamos arba nulines vertės.

3. Peržiūrėkite Rezultatą

Pusiaukūros konstantas (K) automatiškai apskaičiuojamas, kai įvedate vertes. Rezultatas aiškiai pateikiamas "Rezultato" skyriuje.

Labai didelės arba labai mažos K vertės skaičiuoklė pateikia rezultatus mokslinėje notacijoje aiškumui (pvz., 1.234 × 10^5 vietoj 123400).

4. Nukopijuokite Rezultatą (Pasirinktinai)

Jei reikia naudoti apskaičiuotą K vertę kitur, spustelėkite "Kopijuoti" mygtuką, kad nukopijuotumėte rezultatą į savo iškarpinę.

5. Koreguokite Vertes Pagal Reikmes

Galite modifikuoti bet kurią įvesties vertę, kad akimirksniu perskaičiuotumėte pusiaukūros konstantą. Ši funkcija yra naudinga:

  • Palyginant K vertes skirtingoms reakcijoms
  • Analizuojant, kaip koncentracijos pokyčiai veikia pusiaukūros padėtį
  • Tyrinėjant, kaip stechiometriniai koeficientai veikia K vertes

Praktiniai Pavyzdžiai

Pavyzdys 1: Paprasta Reakcija

Reakcijai: H₂ + I₂ ⇌ 2HI

Duota:

  • [H₂] = 0.2 mol/L
  • [I₂] = 0.1 mol/L
  • [HI] = 0.4 mol/L

Skaičiavimas: K=[HI]2[H2]×[I2]=(0.4)20.2×0.1=0.160.02=8.0K = \frac{[HI]^2}{[H_2] \times [I_2]} = \frac{(0.4)^2}{0.2 \times 0.1} = \frac{0.16}{0.02} = 8.0

Pavyzdys 2: Daug Reagentų ir Produktų

Reakcijai: 2NO₂ ⇌ N₂O₄

Duota:

  • [NO₂] = 0.04 mol/L
  • [N₂O₄] = 0.16 mol/L

Skaičiavimas: K=[N2O4][NO2]2=0.16(0.04)2=0.160.0016=100K = \frac{[N_2O_4]}{[NO_2]^2} = \frac{0.16}{(0.04)^2} = \frac{0.16}{0.0016} = 100

Pavyzdys 3: Reakcija su Skirtingais Koeficientais

Reakcijai: N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃

Duota:

  • [N₂] = 0.1 mol/L
  • [H₂] = 0.2 mol/L
  • [NH₃] = 0.3 mol/L

Skaičiavimas: K=[NH3]2[N2]×[H2]3=(0.3)20.1×(0.2)3=0.090.1×0.008=0.090.0008=112.5K = \frac{[NH_3]^2}{[N_2] \times [H_2]^3} = \frac{(0.3)^2}{0.1 \times (0.2)^3} = \frac{0.09}{0.1 \times 0.008} = \frac{0.09}{0.0008} = 112.5

Pritaikymas ir Naudojimo Atvejai

Pusiaukūros konstantas yra galinga priemonė chemijoje, turinti daugybę pritaikymų:

1. Reakcijos Krypties Nustatymas

Palyginus reakcijos koeficientą (Q) su pusiaukūros konstantu (K), chemikai gali numatyti, ar reakcija vyks link produktų, ar reagentų:

  • Jei Q < K: Reakcija vyks link produktų
  • Jei Q > K: Reakcija vyks link reagentų
  • Jei Q = K: Reakcija yra pusiaukūroje

2. Reakcijos Sąlygų Optimizavimas

Pramoniniuose procesuose, pavyzdžiui, Haber proceso amoniako gamyboje, pusiaukūros konstantų supratimas padeda optimizuoti reakcijos sąlygas, kad maksimaliai padidintų derlių.

3. Farmacijos Tyrimai

Vaistų kūrėjai naudoja pusiaukūros konstantas, kad suprastų, kaip vaistai jungiasi su receptoriais ir optimizuotų vaistų formules.

4. Aplinkos Chemija

Pusiaukūros konstantai padeda numatyti teršalų elgesį natūraliose sistemose, įskaitant jų pasiskirstymą tarp vandens, oro ir dirvožemio fazių.

5. Biocheminės Sistemos

Biochemijoje pusiaukūros konstantai apibūdina fermentų-substrato sąveikas ir metabolinių kelių dinamiką.

6. Analitinė Chemija

Pusiaukūros konstantai yra būtini suprasti rūgščių-bazių titravimus, tirpumą ir kompleksų formavimą.

Alternatyvos Pusiaukūros Konstantai

Nors pusiaukūros konstantas yra plačiai naudojamas, kelios susijusios sąvokos suteikia alternatyvius būdus analizuoti cheminę pusiaukūrą:

1. Gibbs'o Laisvoji Energija (ΔG)

Ryšys tarp K ir ΔG yra pateiktas: ΔG=RTlnK\Delta G = -RT\ln K

Kur:

  • ΔG yra Gibbs'o laisvosios energijos pokytis
  • R yra dujų konstantas
  • T yra temperatūra Kelvinu
  • ln K yra natūralusis logaritmas pusiaukūros konstantos

2. Reakcijos Koeficientas (Q)

Reakcijos koeficientas turi tokią pačią formą kaip K, tačiau naudoja ne pusiaukūros koncentracijas. Jis padeda nustatyti, kuriuo kryptimi reakcija vyks, kad pasiektų pusiaukūrą.

3. Pusiaukūros Konstantų Išraiškos Skirtingoms Reakcijų Rūšims

  • Kc: Remiasi molinėmis koncentracijomis (ką apskaičiuoja mūsų skaičiuoklė)
  • Kp: Remiasi dalinėmis spaudimais (dujų fazės reakcijoms)
  • Ka, Kb: Rūgštinės ir bazinės disociacijos konstantos
  • Ksp: Tirpumo produkto konstantas druskų tirpimui
  • Kf: Formavimo konstantas kompleksiniams jonams

Istorinė Pusiaukūros Konstantos Raida

Cheminės pusiaukūros ir pusiaukūros konstantos sąvoka per pastaruosius du šimtmečius žymiai išsivystė:

Ankstyvieji Vystymosi Etapai (1800-ieji)

Cheminės pusiaukūros pagrindus padėjo Claude Louis Berthollet apie 1803 m., kai jis pastebėjo, kad cheminės reakcijos gali būti reversinės. Jis pažymėjo, kad cheminės reakcijos kryptis priklauso ne tik nuo medžiagų reaktyvumo, bet ir nuo jų kiekių.

Masės Veiksmų Įstatymas (1864)

Norvegų mokslininkai Cato Maximilian Guldberg ir Peter Waage 1864 m. suformulavo Masės Veiksmų Įstatymą, kuris matematiškai apibūdino cheminę pusiaukūrą. Jie pasiūlė, kad cheminės reakcijos greitis yra proporcingas reagentų koncentracijų produktui, kiekvienam pakelto iki atitinkamų stechiometrinių koeficientų.

Termodinaminis Pagrindas (XIX a. Pabaiga)

J. Willard Gibbs ir Jacobus Henricus van 't Hoff sukūrė termodinaminį cheminės pusiaukūros pagrindą XIX a. pabaigoje. Van 't Hoffo darbas apie pusiaukūros konstantų temperatūros priklausomybę (van't Hoff lygtis) buvo ypač svarbus.

Modernus Supratimas (XX a.)

XX a. pusiaukūros konstantų integracija su statistine mechanika ir kvantine mechanika suteikė gilesnį supratimą, kodėl cheminės pusiaukūros egzistuoja ir kaip jos susijusios su molekulinėmis savybėmis.

Kompiuteriniai Požiūriai (Dabartinė Diena)

Šiandien kompiuterinė chemija leidžia prognozuoti pusiaukūros konstantas iš pirmųjų principų, naudojant kvantinius mechaninius skaičiavimus, kad nustatytų reakcijų energetiką.

Dažnai Užduodami Klausimai

Kas yra pusiaukūros konstantas?

Pusiaukūros konstantas (K) yra skaitinė vertė, kuri išreiškia santykį tarp produktų ir reagentų cheminėje pusiaukūroje. Ji rodo, kiek cheminė reakcija vyksta link pabaigos. Didelė K vertė (K > 1) rodo, kad pusiaukūroje palankesni produktai, o maža K vertė (K < 1) rodo, kad palankesni reagentai.

Kaip temperatūra veikia pusiaukūros konstantą?

Temperatūra žymiai veikia pusiaukūros konstantą pagal Le Chatelier principą. Egzoendoterminėms reakcijoms (kurios išskiria šilumą) K mažėja, kai temperatūra didėja. Endoterminėms reakcijoms (kurios sugeria šilumą) K didėja, kai temperatūra didėja. Šis ryšys kiekybiškai aprašomas van't Hoff lygtimi.

Ar pusiaukūros konstantai gali turėti vienetus?

Griežtai termodinaminiais terminais pusiaukūros konstantai yra be vienetų. Tačiau dirbant su koncentracijomis pusiaukūros konstantas gali pasirodyti turintis vienetus. Šie vienetai anuliuojasi, kai visos koncentracijos išreiškiamos standartiniais vienetais (paprastai mol/L Kc) ir kai reakcija yra subalansuota.

Kodėl gryni kietieji ir skysčiai nėra įtraukiami į pusiaukūros konstantų išraiškas?

Gryni kietieji ir skysčiai nėra įtraukiami į pusiaukūros konstantų išraiškas, nes jų koncentracijos (tiksliau, jų aktyvumas) išlieka pastovios, nepriklausomai nuo to, kiek jų yra. Tai yra todėl, kad grynos medžiagos koncentracija priklauso nuo jų tankio ir molinės masės, kurios yra fiksuotos savybės.

Koks skirtumas tarp Kc ir Kp?

Kc yra pusiaukūros konstantas, išreikštas molinėmis koncentracijomis (mol/L), o Kp yra išreikštas dalinėmis spaudimais (paprastai atmosferomis arba barais). Dujų fazės reakcijoms jie yra susiję su lygtimi: Kp = Kc(RT)^Δn, kur Δn yra dujų molių skaičiaus pokytis iš reagentų į produktus.

Kaip sužinoti, ar mano apskaičiuota K vertė yra pagrįsta?

Pusiaukūros konstantos paprastai svyruoja nuo labai mažų (10^-50) iki labai didelių (10^50) priklausomai nuo reakcijos. Pagrįsta K vertė turėtų būti nuosekli su eksperimentiniais reakcijos stebėjimais. Gerai ištirtoms reakcijoms galite palyginti savo apskaičiuotą vertę su literatūrinėmis vertėmis.

Ar pusiaukūros konstantai gali būti neigiami?

Ne, pusiaukūros konstantai negali būti neigiami. Kadangi K atspindi koncentracijų santykį, pakeltą iki galių, jis visada turi būti teigiamas. Neigiama K pažeistų fundamentalius termodinamikos principus.

Kaip slėgis veikia pusiaukūros konstantą?

Reakcijoms, kuriose dalyvauja tik kondensuotos fazės (skysčiai ir kietieji), slėgis turi nereikšmingą poveikį pusiaukūros konstantai. Reakcijoms, kuriose dalyvauja dujos, pusiaukūros konstantas Kc (remiantis koncentracijomis) nėra paveiktas slėgio pokyčių, tačiau pusiaukūros padėtis gali pasikeisti pagal Le Chatelier principą.

Kas nutinka, kai aš apverčiu reakciją?

Kai reakcija yra apverčiama, nauja pusiaukūros konstantas (K') yra atvirkštinė originalios pusiaukūros konstantos: K' = 1/K. Tai atspindi faktą, kad tai, kas buvo produktai, dabar yra reagentai, ir atvirkščiai.

Kaip katalizatoriai veikia pusiaukūros konstantą?

Katalizatoriai neturi poveikio pusiaukūros konstantai ar pusiaukūros padėčiai. Jie tik padidina greitį, kuriuo pusiaukūra pasiekiama, sumažindami aktyvacijos energiją tiek tiesioginėms, tiek atvirkštinėms reakcijoms vienodai.

Kodo Pavyzdžiai Pusiaukūros Konstantų Apskaičiavimui

Python

1def calculate_equilibrium_constant(reactants, products):
2    """
3    Apskaičiuokite pusiaukūros konstantą cheminėje reakcijoje.
4    
5    Parametrai:
6    reactants -- reagentų (koncentracija, koeficientas) sąrašas
7    products -- produktų (koncentracija, koeficientas) sąrašas
8    
9    Grąžina:
10    float -- pusiaukūros konstantą K
11    """
12    numerator = 1.0
13    denominator = 1.0
14    
15    # Apskaičiuokite produktų [Produktai]^koeficientai
16    for concentration, coefficient in products:
17        numerator *= concentration ** coefficient
18    
19    # Apskaičiuokite reagentų [Reagentai]^koeficientai
20    for concentration, coefficient in reactants:
21        denominator *= concentration ** coefficient
22    
23    # K = [Produktai]^koeficientai / [Reagentai]^koeficientai
24    return numerator / denominator
25
26# Pavyzdys: N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃
27reactants = [(0.1, 1), (0.2, 3)]  # [(N₂ koncentracija, koeficientas), (H₂ koncentracija, koeficientas)]
28products = [(0.3, 2)]  # [(NH₃ koncentracija, koeficientas)]
29
30K = calculate_equilibrium_constant(reactants, products)
31print(f"Pusiaukūros Konstantas (K): {K:.4f}")
32

JavaScript

1function calculateEquilibriumConstant(reactants, products) {
2  /**
3   * Apskaičiuokite pusiaukūros konstantą cheminėje reakcijoje.
4   * 
5   * @param {Array} reactants - [koncentracija, koeficientas] porų masyvas
6   * @param {Array} products - [koncentracija, koeficientas] porų masyvas
7   * @return {Number} Pusiaukūros konstantą K
8   */
9  let numerator = 1.0;
10  let denominator = 1.0;
11  
12  // Apskaičiuokite produktų [Produktai]^koeficientai
13  for (const [concentration, coefficient] of products) {
14    numerator *= Math.pow(concentration, coefficient);
15  }
16  
17  // Apskaičiuokite reagentų [Reagentai]^koeficientai
18  for (const [concentration, coefficient] of reactants) {
19    denominator *= Math.pow(concentration, coefficient);
20  }
21  
22  // K = [Produktai]^koeficientai / [Reagentai]^koeficientai
23  return numerator / denominator;
24}
25
26// Pavyzdys: H₂ + I₂ ⇌ 2HI
27const reactants = [[0.2, 1], [0.1, 1]]; // [[H₂ koncentracija, koeficientas], [I₂ koncentracija, koeficientas]]
28const products = [[0.4, 2]]; // [[HI koncentracija, koeficientas]]
29
30const K = calculateEquilibriumConstant(reactants, products);
31console.log(`Pusiaukūros Konstantas (K): ${K.toFixed(4)}`);
32

Excel

1' Excel VBA funkcija pusiaukūros konstantos skaičiavimui
2Function EquilibriumConstant(reactantConc As Range, reactantCoef As Range, productConc As Range, productCoef As Range) As Double
3    Dim numerator As Double
4    Dim denominator As Double
5    Dim i As Integer
6    
7    numerator = 1
8    denominator = 1
9    
10    ' Apskaičiuokite produktų [Produktai]^koeficientai
11    For i = 1 To productConc.Count
12        numerator = numerator * (productConc(i) ^ productCoef(i))
13    Next i
14    
15    ' Apskaičiuokite reagentų [Reagentai]^koeficientai
16    For i = 1 To reactantConc.Count
17        denominator = denominator * (reactantConc(i) ^ reactantCoef(i))
18    Next i
19    
20    ' K = [Produktai]^koeficientai / [Reagentai]^koeficientai
21    EquilibriumConstant = numerator / denominator
22End Function
23
24' Naudojimas Excel:
25' =EquilibriumConstant(A1:A2, B1:B2, C1, D1)
26' Kur A1:A2 yra reagentų koncentracijos, B1:B2 yra reagentų koeficientai,
27' C1 yra produktų koncentracija, o D1 yra produktų koeficientas
28

Java

1public class EquilibriumConstantCalculator {
2    /**
3     * Apskaičiuokite pusiaukūros konstantą cheminėje reakcijoje.
4     * 
5     * @param reactants Reagentų [koncentracija, koeficientas] porų masyvas
6     * @param products Produktų [koncentracija, koeficientas] porų masyvas
7     * @return Pusiaukūros konstantą K
8     */
9    public static double calculateEquilibriumConstant(double[][] reactants, double[][] products) {
10        double numerator = 1.0;
11        double denominator = 1.0;
12        
13        // Apskaičiuokite produktų [Produktai]^koeficientai
14        for (double[] product : products) {
15            double concentration = product[0];
16            double coefficient = product[1];
17            numerator *= Math.pow(concentration, coefficient);
18        }
19        
20        // Apskaičiuokite reagentų [Reagentai]^koeficientai
21        for (double[] reactant : reactants) {
22            double concentration = reactant[0];
23            double coefficient = reactant[1];
24            denominator *= Math.pow(concentration, coefficient);
25        }
26        
27        // K = [Produktai]^koeficientai / [Reagentai]^koeficientai
28        return numerator / denominator;
29    }
30    
31    public static void main(String[] args) {
32        // Pavyzdys: 2NO₂ ⇌ N₂O₄
33        double[][] reactants = {{0.04, 2}}; // {{NO₂ koncentracija, koeficientas}}
34        double[][] products = {{0.16, 1}}; // {{N₂O₄ koncentracija, koeficientas}}
35        
36        double K = calculateEquilibriumConstant(reactants, products);
37        System.out.printf("Pusiaukūros Konstantas (K): %.4f%n", K);
38    }
39}
40

C++

1#include <iostream>
2#include <vector>
3#include <cmath>
4
5/**
6 * Apskaičiuokite pusiaukūros konstantą cheminėje reakcijoje.
7 * 
8 * @param reactants Reagentų (koncentracija, koeficientas) porų vektorius
9 * @param products Produktų (koncentracija, koeficientas) porų vektorius
10 * @return Pusiaukūros konstantą K
11 */
12double calculateEquilibriumConstant(
13    const std::vector<std::pair<double, double>>& reactants,
14    const std::vector<std::pair<double, double>>& products) {
15    
16    double numerator = 1.0;
17    double denominator = 1.0;
18    
19    // Apskaičiuokite produktų [Produktai]^koeficientai
20    for (const auto& product : products) {
21        double concentration = product.first;
22        double coefficient = product.second;
23        numerator *= std::pow(concentration, coefficient);
24    }
25    
26    // Apskaičiuokite reagentų [Reagentai]^koeficientai
27    for (const auto& reactant : reactants) {
28        double concentration = reactant.first;
29        double coefficient = reactant.second;
30        denominator *= std::pow(concentration, coefficient);
31    }
32    
33    // K = [Produktai]^koeficientai / [Reagentai]^koeficientai
34    return numerator / denominator;
35}
36
37int main() {
38    // Pavyzdys: N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃
39    std::vector<std::pair<double, double>> reactants = {
40        {0.1, 1}, // {N₂ koncentracija, koeficientas}
41        {0.2, 3}  // {H₂ koncentracija, koeficientas}
42    };
43    
44    std::vector<std::pair<double, double>> products = {
45        {0.3, 2}  // {NH₃ koncentracija, koeficientas}
46    };
47    
48    double K = calculateEquilibriumConstant(reactants, products);
49    std::cout << "Pusiaukūros Konstantas (K): " << K << std::endl;
50    
51    return 0;
52}
53

Nuorodos

  1. Atkins, P. W., & De Paula, J. (2014). Atkins' Physical Chemistry (10th ed.). Oxford University Press.

  2. Chang, R., & Goldsby, K. A. (2015). Chemistry (12th ed.). McGraw-Hill Education.

  3. Silberberg, M. S., & Amateis, P. (2018). Chemistry: The Molecular Nature of Matter and Change (8th ed.). McGraw-Hill Education.

  4. Laidler, K. J., & Meiser, J. H. (1982). Physical Chemistry. Benjamin/Cummings Publishing Company.

  5. Petrucci, R. H., Herring, F. G., Madura, J. D., & Bissonnette, C. (2016). General Chemistry: Principles and Modern Applications (11th ed.). Pearson.

  6. Zumdahl, S. S., & Zumdahl, S. A. (2013). Chemistry (9th ed.). Cengage Learning.

  7. Guldberg, C. M., & Waage, P. (1864). "Studijos, Susijusios su Afinitetu" (Forhandlinger i Videnskabs-Selskabet i Christiania).

  8. Van't Hoff, J. H. (1884). Études de dynamique chimique (Cheminės Dinamikos Tyrimai).

Išbandykite Mūsų Pusiaukūros Konstantų Skaičiuoklę Jau Šiandien!

Mūsų Pusiaukūros Konstantų Skaičiuoklė padaro sudėtingus cheminės pusiaukūros skaičiavimus paprastus ir prieinamus. Nesvarbu, ar esate studentas, dirbantis chemijos namų darbus, mokytojas, rengiantis pamokų medžiagą, ar tyrėjas, analizuojantis reakcijų dinamiką, mūsų skaičiuoklė suteikia tikslius rezultatus akimirksniu.

Tiesiog įveskite savo koncentracijos vertes ir stechiometrinius koeficientus, ir leiskite mūsų skaičiuoklei atlikti likusį darbą. Intuityvi sąsaja ir aiškūs rezultatai padaro cheminės pusiaukūros supratimą lengvesnį nei bet kada.

Pradėkite naudoti mūsų Pusiaukūros Konstantų Skaičiuoklę dabar, kad sutaupytumėte laiko ir gautumėte gilesnių įžvalgų apie savo chemines reakcijas!