도구스학업·수학

화학 평형 상수 계산기

반응지수 Q와 평형 상수 K를 견주어 반응 방향을 판정하고, ICE 표의 평형 농도를 근사 없이 정확히 구합니다.

고르면 화학식과 계수가 채워집니다. 농도와 K 는 직접 넣으세요.

반응식

H₂ + I₂ ⇌ 2HI

반응물 1

M

반응물 2

M

생성물 1

M

생성물 2 (계수 0 — 반응에서 빠짐)

M

문제에 주어진 값입니다. 온도가 바뀌면 K 도 바뀝니다.

Q = 0.0000 · K = 54.3000

정반응 (오른쪽으로)

Q 가 K 보다 작아 생성물이 늘어나는 쪽으로 진행합니다. 진행 정도 x = 0.78653 M 입니다.

ICE 표 (초기 → 변화 → 평형)

물질초기변화평형
H₂1.00000.78650.2135
I₂1.00000.78650.2135
HI0.0000+1.57311.5731

단위는 모두 M(mol/L)입니다. 변화량은 계수에 비례해 x 의 배수로 움직입니다.

반응지수 Q (지금 농도)0.00000
평형 상수 K (주어진 값)54.30000
진행 방향정반응 (오른쪽으로)
진행 정도 x0.786527 M
평형 농도로 다시 구한 K54.30000
가장 크게 변한 반응물78.65 % 감소
이 문제는 ‘x 를 무시한다’고 놓으면 안 됩니다. 반응물이 78.65% 나 변해 5% 규칙을 넘습니다. 근사하면 답이 눈에 띄게 틀리므로 2차방정식이나 정확한 풀이가 필요합니다. 위 값은 근사 없이 구한 정확한 답입니다.

Kc → Kp 환산

Δn (생성물 계수 합 − 반응물 계수 합)0
Kc54.30000
Kp = Kc(RT)^Δn54.30000
RT57.6984 L·atm/mol

Δn 이 0 이라 Kc 와 Kp 가 같습니다. 양쪽 기체 분자 수가 같은 반응이 그렇습니다.

Q 와 K 를 견주면 방향을 알 수 있습니다. Q 는 K 와 똑같은 식에 지금 농도를 넣은 값입니다. Q < K 이면 생성물이 모자라니 정반응, Q > K 이면 생성물이 넘치니 역반응, 같으면 평형입니다. K 자체가 크냐 작냐는 방향과 상관이 없습니다 — 견주는 것은 언제나 Q 와 K 입니다.
근사 없이 정확히 풀었습니다. 학교에서는 ‘x 가 작으니 무시한다’고 놓고 풀지만, 그 근사가 통하는지는 K 와 초기 농도에 함께 달려 있어 K 만 보고는 알 수 없습니다. 여기서는 이분법으로 정확한 x 를 구한 뒤 근사했어도 됐는지를 따로 알려 줍니다. 덕분에 하버법(N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃)처럼 4차식이 되어 근의 공식으로 못 푸는 반응도 같은 방법으로 풀립니다.
순수한 고체와 액체는 K 식에 넣지 않습니다. 농도가 일정해서 상수에 흡수되기 때문입니다. 예를 들어 CaCO₃(s) ⇌ CaO(s) + CO₂(g) 의 K 는 [CO₂] 하나뿐입니다. 이런 물질은 계수를 0 으로 두고 계산하세요.

계산 방법

  1. 1반응 예시를 고르거나 화학식과 계수를 직접 넣습니다.
  2. 2각 물질의 초기 농도와 평형 상수 K를 넣습니다.
  3. 3Q와 K를 견준 진행 방향, ICE 표의 평형 농도가 함께 나옵니다.

자주 묻는 질문

K = [생성물]^계수 / [반응물]^계수 입니다. 평형에서의 농도를 반응식의 계수만큼 거듭제곱해 생성물끼리 곱한 값을 반응물끼리 곱한 값으로 나눕니다. 예를 들어 N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ 이면 [NH₃]² / ([N₂][H₂]³) 입니다.

식은 같고 넣는 농도가 다릅니다. K는 평형에서의 농도를, Q는 지금 이 순간의 농도를 넣은 값입니다. Q < K이면 정반응, Q > K이면 역반응, 같으면 평형입니다. K가 크냐 작냐는 방향과 무관하며, 견주는 것은 언제나 Q와 K입니다.

반응물의 변화율이 5% 미만이면 무시해도 됩니다. K가 작다고 항상 되는 것은 아니고 초기 농도에도 함께 달려 있어서, 같은 K라도 묽으면 근사가 깨집니다. 이 계산기는 근사 없이 정확히 푼 뒤 5% 규칙에 들어오는지를 따로 알려 줍니다.

Kp = Kc(RT)^Δn 입니다. Δn은 생성물의 기체 계수 합에서 반응물의 기체 계수 합을 뺀 값이고, R = 0.0821 L·atm/(mol·K), T는 절대온도입니다. Δn이 0이면 두 값이 같습니다.

넣지 않습니다. 순수한 고체와 액체는 농도가 일정해 상수에 흡수되기 때문입니다. CaCO₃(s) ⇌ CaO(s) + CO₂(g)의 평형 상수는 [CO₂] 하나뿐입니다. 이 계산기에서는 그런 물질의 계수를 0으로 두면 됩니다.

바뀝니다. K를 바꾸는 것은 온도뿐이고, 농도나 압력을 바꾸거나 촉매를 넣는 것으로는 K가 달라지지 않습니다. 발열 반응은 온도를 올리면 K가 작아지고, 흡열 반응은 커집니다. 촉매는 평형에 빨리 도달하게 할 뿐 평형의 위치를 옮기지 못합니다.

알아두면 좋은 점

  • 농도는 모두 M(mol/L)로 넣습니다.
  • 순수한 고체·액체는 계수를 0으로 두어 K 식에서 빼야 합니다.
  • 평형 농도는 근사 없이 이분법으로 구합니다.

함께 보면 좋은 도구

마지막 검증: 2026년 8월 29일 · 결과는 참고용 추정치입니다.