생성일: 2026년 6월 17일 오후 05:25

평형 상수 계산기

입력

A의 농도0.5 M
화학량론 계수 a1
B의 농도1 M
화학량론 계수 b3
C의 농도0.8 M
화학량론 계수 c2
D의 농도1 M
화학량론 계수 d0

OneCalc로 생성 · https://onecalc.app/ko/chemistry/equilibrium-constant-calculator

화학

평형 상수 계산기

aA + bB ⇌ cC + dD 반응에서 평형 농도로부터 평형 상수 Kc를 계산합니다.

입력

결과

값을 입력하면 계산 결과가 표시됩니다.

평형에서 반응물이 우세합니다 (Kc < 1). 이 조건에서 생성물이 매우 적게 형성됩니다.

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평형 상수 이해하기

가역 반응이 평형에 도달하면 반응물과 생성물의 농도가 더 이상 변하지 않습니다. 반응이 멈춰서가 아니라 정반응과 역반응의 속도가 같아지기 때문입니다. 평형 상수 Kc는 이 균형을 하나의 수치로 나타냅니다. Kc가 크면 평형이 생성물 쪽으로, 작으면 반응물 쪽으로 치우쳐 있음을 의미합니다.

평형 상수 식

일반 반응:

aA+bB⇌cC+dDa\text{A} + b\text{B} \rightleftharpoons c\text{C} + d\text{D}

몰 농도로 표현한 평형 상수는 다음과 같습니다.

Kc=[C]c[D]d[A]a[B]bK_c = \frac{[\text{C}]^c [\text{D}]^d}{[\text{A}]^a [\text{B}]^b}

대괄호는 평형 몰 농도(mol/L)를 나타내고, 지수는 균형 방정식의 화학량론 계수입니다. 순수 고체와 순수 액체는 농도가 일정하여 Kc 값에 흡수되므로 식에서 제외합니다.

Kc 해석

Kc 값의미
Kc >> 1평형에서 생성물이 강하게 우세
Kc ≈ 1반응물과 생성물이 비슷한 양으로 존재
Kc << 1반응물이 강하게 우세; 생성물이 거의 없음

계산 예시: 하버 공정

암모니아 합성 반응 N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃에서 특정 온도의 평형 농도를 다음과 같이 측정했습니다.

[N2]=0.50 M,[H2]=1.00 M,[NH3]=0.80 M[\text{N}_2] = 0.50\ \text{M}, \quad [\text{H}_2] = 1.00\ \text{M}, \quad [\text{NH}_3] = 0.80\ \text{M}

식에 대입하면:

Kc=[NH3]2[N2]1[H2]3=(0.80)2(0.50)(1.00)3=0.640.50=1.28\begin{aligned} K_c &= \frac{[\text{NH}_3]^2}{[\text{N}_2]^1 [\text{H}_2]^3} \\[6pt] &= \frac{(0.80)^2}{(0.50)(1.00)^3} \\[6pt] &= \frac{0.64}{0.50} \\[6pt] &= 1.28 \end{aligned}

Kc > 1이므로 이 조건에서 생성물이 우세합니다.

성분 제외: 계수를 0으로 설정하기

화학량론 계수가 0인 성분은 [X]⁰ = 1에 해당하여 식에서 사라집니다. 반응물이나 생성물이 하나뿐인 반응도 사용되지 않는 계수를 0으로 설정하면 간단히 처리할 수 있으며, 해당 농도 값은 결과에 영향을 미치지 않습니다.

Kc와 Kp

기체상 반응의 경우 분압으로 표현한 평형 상수를 사용하기도 합니다.

Kp=Kc(RT)ΔnK_p = K_c (RT)^{\Delta n}

여기서 R = 0.08206 L·atm/(mol·K), T는 켈빈 온도, Δn은 총 기체 몰수의 변화(기체 생성물 − 기체 반응물)입니다. Δn = 0이면 Kp와 Kc의 수치가 같습니다.

반응 지수 Q

반응 지수 Q는 Kc와 같은 대수적 형태이지만 반드시 평형 상태가 아닌 어느 시점의 농도를 사용합니다. Q와 Kc를 비교하면 반응 방향을 예측할 수 있습니다.

  • Q < Kc: 반응이 정방향(생성물 방향)으로 진행
  • Q > Kc: 반응이 역방향(반응물 방향)으로 진행
  • Q = Kc: 평형 상태

온도의 영향

Kc는 온도만의 함수입니다. 발열 반응에서 온도가 높아지면 평형이 반응물 쪽으로 이동하여 Kc가 감소합니다. 흡열 반응에서는 온도가 높아지면 평형이 생성물 쪽으로 이동하여 Kc가 증가합니다. 촉매와 농도 변화는 Kc를 바꾸지 않으며, 평형에 도달하는 속도에만 영향을 줍니다.

자주 묻는 질문 (FAQ)

평형 상수 공식은 무엇인가요?

일반 반응 aA + bB ⇌ cC + dD에서 농도 기반 평형 상수는 Kc = ([C]^c · [D]^d) / ([A]^a · [B]^b)입니다. 대괄호는 평형 몰 농도를, 지수는 균형 방정식의 화학량론 계수를 나타냅니다. 순수 고체와 순수 액체는 농도가 일정하여 Kc에 흡수되므로 식에서 제외합니다.

Kc 값이 알려주는 것은 무엇인가요?

Kc는 평형에서 생성물 농도 대 반응물 농도의 비율을 정량화합니다. Kc >> 1이면 반응이 오른쪽으로 크게 치우쳐 생성물이 주를 이루고, Kc << 1이면 왼쪽으로 치우쳐 반응물이 주를 이루며, Kc ≈ 1이면 양쪽이 비슷한 양으로 존재합니다. Kc는 온도에만 의존하며, 초기 농도나 촉매 사용 여부와는 무관합니다.

Kc와 Kp의 차이는 무엇인가요?

Kc는 몰 농도(mol/L)를, Kp는 분압(atm 또는 Pa)을 사용하며 기체상 반응에 적용됩니다. 두 값은 Kp = Kc · (RT)^Δn으로 연결됩니다. 여기서 R은 기체 상수, T는 켈빈 온도, Δn은 총 기체 몰수의 변화(기체 생성물 몰수 − 기체 반응물 몰수)입니다. Δn = 0이면 Kp와 Kc는 수치가 같습니다.

반응 지수 Q는 Kc와 어떻게 다른가요?

반응 지수 Q는 Kc와 같은 대수적 형태이지만 반드시 평형 상태가 아닌 어느 시점의 농도를 사용합니다. Q와 Kc를 비교하면 반응이 진행될 방향을 알 수 있습니다. Q < Kc이면 반응이 오른쪽(생성물 방향)으로 진행하고, Q > Kc이면 왼쪽(반응물 방향)으로 진행하며, Q = Kc이면 이미 평형 상태입니다.

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