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分圧から求めるKp計算ツール

Q: 反応物の分圧がゼロの場合はどうなりますか？

反応物の分圧がゼロだと、反応物側の因子がゼロ除算となりKpが未定義になるためです。

Q: すべての分圧は同じ単位である必要がありますか？

はい。 すべてのP_iを同じ圧力単位（atm、bar、torrなど）で入力してください。このツールは単位変換を行いません。Kpはその単位系での（圧力）^{Δn}という次元を持ちます。

Q: このツールはKcの計算や未知の分圧を解くことができますか？

いいえ。 既知の平衡分圧と係数からKpを評価するだけです。Kcが必要な場合や未知のPを求めたい場合は、濃度ベースのツールやソルバーツールをご利用ください。

平衡時の分圧の一覧からKpが分かります。N2 + 3H2 ⇌ 2NH3で分圧が0.5、1.5、0.1 atm、反応物の係数を負にして入れると、Kpは0.0059259259で、気体の物質量は−2変化します。ブラウザで無料で使えます。

無料
ブラウザで動作
登録不要
データは端末の外に出ません

無料で実行 API仕様を見る

ご利用方法ウェブAPIメールTelegramアプリ近日

計算例

入力した場合

分圧: 0.5, 1.5, 0.1
係数: -1, -3, 2

結果

Kp: 0.0059259259
Δn: -2
生成物側の因子: 0.01
反応物側の因子: 1.6875

この分圧からKpを求める計算ツールは、反応式に登場するすべての化学種の平衡分圧がすでに分かっている場合に、気相反応の圧平衡定数を評価します。分圧の並びと符号付き化学量論係数（生成物は正、反応物は負）をそれぞれリストとして入力すると、エンジンはKp = ∏_i P_i^{ν_i}（Pのν乗の総乗積）を返すとともに、気相のモル数変化Δn、生成物側と反応物側それぞれの因子、そして簡潔な公式のリマインダーも返します。この処理は完全に決定的です。有限精度の算術演算のみを用い、ネットワーク呼び出しも、サンプリングも、日付に依存する近道もありません。定番の教科書的な検証例としては、アンモニア合成 N2 + 3H2 → 2NH3 において分圧が0.5、1.5、0.1のときに小さなKpが得られるケース、そして反応物の分圧がゼロの場合は静かに無限大を返すのではなくきちんと拒否されるという逆方向の検証が挙げられます。宿題やレポート、試験対策にはブラウザで無料でご利用いただけます。

Kpの意味と結果の読み方

圧平衡定数Kpは、モル濃度の代わりに分圧を用いて表した平衡定数です。均衡の取れた気相反応において、各化学種はその平衡分圧を化学量論的なべき乗で累乗した値として寄与します。生成物は分子側を、反応物は分母側を構成します。

符号付きの化学量論数を用いると、この規則は単一の総乗積に帰着します。Kp = ∏ P_i^{ν_i}（νiは生成物では正、反応物では負）です。Kpの値は各分圧に用いる圧力単位に依存するため、atm、bar、torrのいずれかをリスト全体で統一してください。

この計算ツールは単位の変換を行いません。近似的なCAS経路やモンテカルロ法による分圧サンプリングは一切ありません。拒否されるケースには、配列の欠落、長さの不一致、負の分圧、空のリスト、すべてゼロの係数、生成物または反応物の項の欠落、そして分圧がゼロの反応物（ゼロを負のべき乗するとゼロ除算になりKpが未定義となるため）が含まれます。

ギブス自由エネルギーからKを求めたい場合、濃度からKcを求めたい場合、あるいは未知の分圧を解きたい場合は、それぞれ専用のツールをご利用ください。

Kp評価が学習・実験・ソフトウェアのどこで役立つか

学生がKpに出会うのは、教科書が濃度基準のKcから気体平衡へと話を進めるとき、実験でN2、H2、NH3の分圧を測定して数値的な定数を求めるよう指示されるとき、あるいはコンテスト問題が平衡分圧を与えてICE表の全体的な再導出なしにKpを要求するときです。

教師は、atmとbarを黙って取り違えたり化学量論数の符号を落としたりする不透明な電卓アプリを信頼することなく、控えめな分圧セットについて解答例を事前に生成できます。

開発者は同じ契約をスクリプトから呼び出し、平衡ソルバー用の決定的なテストベクトルを生成したり、熱力学デモの前にユーザー入力の分圧リストを正規化したり、あいまいな比率ではなくKpそのものを要求するプログラミング課題の条件を満たしたりします。

プロセスツールや教育ツールは、学習者が分圧と係数を入力し、UIがKp、Δn、生成物側・反応物側の各因子を段階的な検証のために表示しなければならない場面でこの評価を利用します。このページ上ではすべての処理がブラウザ内で完結します。

活用例

宿題と平衡の検証

教科書の平衡分圧と符号付きνから、アンモニア合成、ハーバー法、SO2酸化などの演習問題のKpを計算します。

実験・チュータリングソフトウェア

実験ノート、プロッター、対話型レッスンのために、測定した分圧と化学量論をKpへと正規化します。

よくある質問

分圧からKpを求める計算ツールの料金はいくらですか？

このページのブラウザ上では無料です。無効な入力には課金されません。

ここでのKpはどのように定義されていますか？

Kp = ∏ P_i^{ν_i}で、生成物はν > 0、反応物はν < 0です。これは、生成物の分圧をそれぞれのべき乗で累乗した積を、反応物の分圧をそれぞれのべき乗で累乗した積で割ったものと同等です。

反応物の分圧がゼロの場合はどうなりますか？

反応物の分圧がゼロだと、反応物側の因子がゼロ除算となりKpが未定義になるためです。

すべての分圧は同じ単位である必要がありますか？

はい。すべてのP_iを同じ圧力単位（atm、bar、torrなど）で入力してください。このツールは単位変換を行いません。Kpはその単位系での（圧力）^{Δn}という次元を持ちます。

このツールはKcの計算や未知の分圧を解くことができますか？

いいえ。既知の平衡分圧と係数からKpを評価するだけです。Kcが必要な場合や未知のPを求めたい場合は、濃度ベースのツールやソルバーツールをご利用ください。

開発者向け — APIアクセス

このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。

エンドポイント

POSThttps://api.kit.forhosting.com/chem/kp-from-partial-pressures

Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。

お使いのスタックから呼び出す

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/chem/kp-from-partial-pressures \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"partial_pressures":[0.5,1.5,0.1],"coefficients":[-1,-3,2]}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/chem/kp-from-partial-pressures", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "partial_pressures": [
      0.5,
      1.5,
      0.1
    ],
    "coefficients": [
      -1,
      -3,
      2
    ]
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/chem/kp-from-partial-pressures",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "partial_pressures": [
        0.5,
        1.5,
        0.1
    ],
    "coefficients": [
        -1,
        -3,
        2
    ]
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/chem/kp-from-partial-pressures", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"partial_pressures":[0.5,1.5,0.1],"coefficients":[-1,-3,2]}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"partial_pressures":[0.5,1.5,0.1],"coefficients":[-1,-3,2]}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/chem/kp-from-partial-pressures", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

リクエスト例

{
  "partial_pressures": [
    0.5,
    1.5,
    0.1
  ],
  "coefficients": [
    -1,
    -3,
    2
  ]
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "chem.kp_from_partial_pressures",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。

料金

1リクエストあたり$0.002

単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。

制限

`max_abs_value`	1000000000000000
`max_species`	50

エラー

HTTP	コード	意味
`401`	`unauthorized`	APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。
`402`	`insufficient_balance`	残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。
`404`	`unknown_type`	指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。
`429`	`rate_limited`	リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。

技術的な注記

CIやチュータリングソフト、授業デモで再現性のあるKpのフィクスチャが必要な場合は、成功したリクエストごとに$0.002でAPIをお使いください。

Kpの意味とレスポンスに含まれる内容

レスポンスには、正規化されたpartial_pressuresおよびcoefficients配列がそのままエコーされ、数値のkp、式に入力されたνiの総和に等しい気相モル数変化delta_n、分数の内訳を示す中間値product_factorおよびreactant_factor、species_count、メソッドタグkp_from_partial_pressures、使用した精度precision、そして簡潔な数式文字列formulaが報告されます。エンジンはサポート範囲内で有限の浮動小数点Kpを構築するか、invalid_inputで入力を拒否するかのいずれかです。このページが答えるのは、既知の平衡分圧からKpを直接評価することのみであり、ワークシート、ユニットテスト、APIの利用者に適した安定した数値出力を提供します。

分圧と係数の読み取り方法と再現性の保ち方

両方の配列は空であってはならず、長さが等しく、インデックスiがP_iとν_iを対応させる順序で並んでいる必要があります。数値文字列の先頭にある任意のプラス記号と指数表記は、有限の10進数として解析できる限り許可されますが、埋め込まれた空白、16進数プレフィックス、数値でないトークンは、不正なセルが誤ったKpにならないよう明確なメッセージとともに拒否されます。ゼロの係数は平衡式に現れない傍観種としてスキップされる一方、生成物の分圧がゼロの場合はKpがゼロとなり、これは平衡時に生成物が存在しない場合の有効な有限の結果です。優先されるフィールド名は、平衡気体分圧のリストにはpartial_pressures、符号付き化学量論数の並列リストにはcoefficientsですが、最初のリストについてはpressures、p、partials、P、gas_pressuresのエイリアスが、2番目のリストについてはnu、coeffs、stoich、stoichiometric_coefficients、nu_iのエイリアスがそれぞれ受け付けられます。これにより、スプレッドシート、クエリ文字列、型付きフォームが同じ契約を再利用できます。反応物の分圧がゼロまたは数値的にゼロの場合は、反応物側の因子がゼロ除算になるためinvalid_inputで失敗します。自動化パイプラインの中で同一の数学的結果が必要で、Kpの積演算を自分で再実装したくない場合は、このページの無料ブラウザ実行と有料APIを組み合わせてご利用ください。

Kp評価が学習・実験・ソフトウェアのどこで役立つか

APIを経由する場合、成功した参照ごとに$0.002が課金され、検証に失敗したリクエストには課金されず、レスポンスが返された後は何も保存されません。この分離、すなわち無料の対話的な探索と同一結果を返す有料APIという構成は、KITのtier-Aカタログの他の部分と一致しており、数学的な結果を変えることなく教室でのデモから自動化パイプラインへと移行できます。ΔG°から熱力学的なKが必要な場合はギブスエネルギーから平衡定数を求めるツールと、モル分率から分圧を組み立てる場合は全圧混合物のヘルパーと、無料で決定的な平衡ヘルパーの小さなラボを構築する場合は他の化学系エンドポイントと組み合わせてご利用ください。

連携の活用例

決定的なテストフィクスチャ

気体平衡に関するユニットテスト、プロパティテスト、CIアサーションのために、再現性のあるKp、Δn、各因子フィールドを生成します。

KITの完全なドキュメントを見る →

分圧から求めるKp計算ツール

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計算例

Kpの意味と結果の読み方

Kp評価が学習・実験・ソフトウェアのどこで役立つか

活用例

宿題と平衡の検証

実験・チュータリングソフトウェア

よくある質問

関連ツール

開発者向け — APIアクセス

エンドポイント

お使いのスタックから呼び出す

リクエスト例

レスポンス例

料金

制限

エラー

技術的な注記

Kpの意味とレスポンスに含まれる内容

分圧と係数の読み取り方法と再現性の保ち方

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連携の活用例

決定的なテストフィクスチャ

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