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電気分解計算

Q: 同じ式は析出金属だけでなく発生気体にも当てはまりますか？

はい。 ファラデー第一法則は任意の半反応生成物に適用されます。H2・O2・Cl2 でも Ag・Cu・Al と同様に n と M を使います。

電流と通電時間から、生成物が何グラムになるかが分かります。銀めっき浴に0.8 Aを7200秒流すと、電気量は5760クーロンで、銀が6 gあまり析出します。どちらの電極で発生する気体にも同じ法則が使えます。ブラウザで無料で使えます。

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計算例

入力した場合

現在値: 0.8
時間: 7,200
モル質量: 107.8682
電子: 1

結果

質量: 6.4395366459
電荷: 5,760
ファラデー定数: 96,485.33212331

電気分解は溶融塩や水溶液に一定電流を流して酸化還元を進め、陰極に金属を析出させるか、いずれかの電極から気体を発生させます。ファラデーの第一法則は、その生成物の質量をセルを通過した電気量に結び付けます。アンペアの電流、秒の電解時間、グラム毎モルのモル質量、半反応の電子数 n を与えると、本計算機は m が I かける t かける M を n かける F で割った値としてグラム質量を返します。

析出金属と発生気体に対するファラデー第一法則

ファラデーの電気分解第一法則は、電極で解放される物質の質量がセルを通過する電気量に比例すると述べます。SI 単位では、グラム質量はアンペア電流かける秒時間かけるグラム毎モルのモル質量を、電子数 n とファラデー定数 F の積で割った閉じた式になります。

F は電子一モルの電荷であり、2019 年の SI 再定義により電気素量とアボガドロ定数の積として固定されています。同じ恒等式は陰極に析出する金属にも、いずれかの電極から発生する気体にも当てはまります。どちらも半反応のファラデー生成物だからです。

Ag+ から還元される銀では n は一、M は銀のモル質量です。金属に還元される銅(II)では n は二、M は銅のモル質量です。水溶液の酸から発生する水素では n は二、M は H2 のモル質量です。

水の酸化からの酸素では n は四、M は O2 のモル質量です。塩化物からの塩素では n は二、M は Cl2 のモル質量です。n はつり合った半反応から選び、無関係な傍観イオンの電荷からは選びません。

電流と時間は負であってはなりません。電流零や時間零は許され、遊休セルの正直な結果として零グラムを返します。経路は純算術で、ネットワークも乱数シードも壁時計もありません。

入力契約・誤り・グラム結果

current が負なら、電流は負であってはならないというメッセージでハンドラが要求を拒みます。time が負なら、時間は負であってはならないというメッセージで拒みます。それらの失敗は課金されません。

グラム尺度が意味を保つよう、モル質量は正でなければなりません。電子零は分母 n F が未定義のため失敗し、エンジンは Infinity も NaN も返しません。主結果は析出または発生気体のグラム mass です。

charge は電流かける時間のクーロン総電荷、教科書が電子モルへ換算する前の Q です。副反応で電荷が無駄になる場合はご自身の電流効率をグラム値に掛けてください。

電気分解の質量計算が役立つ場面

めっき工場や教育実験室は、予定電流と運転時間を銀・銅・ニッケル・亜鉛のグラムに変え、浴を決める前に電気分解計算機を使います。水分解やクロルアルカリのノートは、与えられたアンペア時予算で発生する水素・酸素・塩素の質量に同じファラデー恒等式を必要とし、四つの数のために完全な数式処理系を引き込みません。

試験ジェネレータは、負の電流や負の時間を誤りと印し、壊れた採点が成功とみなしうる符号付き質量を黙って返さない決定的オラクルを必要とします。検証失敗は残高を消費しません。要求は通常の実験室範囲—マイクロアンペアセンサから工業浴、秒から複数時間のラン—に保ち、採点オラクルには教室規模の数値を優先してください。

入力の保持規則は他の KIT parse 項目と同じで、アルゴリズムが完全に決定的なため CI フィクスチャに固定しても安全です。

活用例

電気めっきの質量見積もり

予定電流と運転時間を銀・銅・ニッケルのグラムに換え、金属半反応の n を用いて浴化学を決める前に見積もります。

水分解から発生する気体

実験室電解やクロルアルカリの概算で、与えられたアンペア時予算から発生する水素または酸素のグラムを見積もります。

教室のファラデー演習

学生に I・t・M・n を送らせグラム結果を確認させ、電流または時間が負のときは硬い誤りを返します。

よくある質問

電気分解で析出する質量や発生する気体の質量はどう計算しますか？

応答は m = (I·t·M)/(n·F) によるグラム質量を含みます。

電流または時間が負だとどうなりますか？

負のアンペアや負の時間は物理的な電解区間ではなく、課金されません。

同じ式は析出金属だけでなく発生気体にも当てはまりますか？

はい。ファラデー第一法則は任意の半反応生成物に適用されます。H2・O2・Cl2 でも Ag・Cu・Al と同様に n と M を使います。

電子数nにはどの値を使いますか？

釣り合わせた半反応から決めます。Ag+からの銀は1、銅(II)と水素と塩素は2、水から発生する酸素は4です。反応に関係しない傍観イオンの電荷は使いません。

電流や時間が0のときはどうなりますか？

結果はちょうど0グラムになります。何も流れていない電解槽の正しい結果であり、エラーではありません。一方、負の電流や負の時間は実際の電気分解に当たらないため受け付けません。

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/electrolysis

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/electrolysis \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"current":0.8,"time":7200,"molar_mass":107.8682,"electrons":1}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/chem/electrolysis", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "current": 0.8,
    "time": 7200,
    "molar_mass": 107.8682,
    "electrons": 1
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/chem/electrolysis",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "current": 0.8,
    "time": 7200,
    "molar_mass": 107.8682,
    "electrons": 1
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/chem/electrolysis", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"current":0.8,"time":7200,"molar_mass":107.8682,"electrons":1}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"current":0.8,"time":7200,"molar_mass":107.8682,"electrons":1}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/chem/electrolysis", 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

{
  "current": 0.8,
  "time": 7200,
  "molar_mass": 107.8682,
  "electrons": 1
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "chem.electrolysis",
  "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。

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

負の電流や負の時間は、逆向きのアンペアや負の運転時間が物理的な運転ではないため invalid_input として拒否されます。

析出金属と発生気体に対するファラデー第一法則

current・time・molar_mass・electrons を有限数として送ってください。負のアンペアや負の時間は物理的な電解区間ではなく、エンジンはめっき報告を混乱させる符号付き質量ではなく invalid_input で答えます。同一入力は常に同一 JSON を生みます。

入力契約・誤り・グラム結果

必須の有限数四つを含む JSON 本体を送ってください。current はアンペアの電解電流 I、time は秒の運転時間 t、molar_mass は析出種または発生気体のグラム毎モルのモル質量 M、electrons は式量あたり移る電子数 n です。各欄は JSON 数でも数値文字列でもよく、実験室コードが日常英語を話せるよう I・t・M・n・amperes・seconds・molecular_weight・valence などの別名を受け付けます。欠落欄、空文字、非有限値は欄名付きの invalid_input で失敗します。faraday_constant は用いた正確な SI ファラデー定数を示し、formula は常に m が開き括弧 I かける t かける M 閉じ括弧を開き括弧 n かける F 閉じ括弧で割った文字列です。本エンドポイントは一定電流でファラデー収率百パーセントを仮定し、formula 欄を超える図や手順散文は出しません。

電気分解質量 API が本領を発揮する場面

実装がレベル A の純 parse であるため、成功した呼び出しは公表された基本料金 $0.002 で、モデルトークンも外向きネットワークもありません。SDK を出荷する作者は、学生が紙上でファラデーの法則を手計算する例と同じ UI 表に mass と charge を写せます。学習プラットフォーム、工程制御サンドボックス、カリキュラム生成、電気めっきパイプラインが KIT 残高下の安定契約を要するときはプリペイド API を使い、表計算を入れずに宿題確認や講義デモにはブラウザ内ツールを使います。

技術的な質問

計算機はどのファラデー定数を使いますか。

2019 年 SI の正確値 F = e·N_A、電気素量とアボガドロ定数の積であり、faraday_constant として C/mol で返されます。

電気分解計算機は無料ですか。

ブラウザツールはお使いの端末で無料です。API 呼び出しは成功アイテムあたり $0.002 のプリペイド KIT 残高を使い、検証失敗は課金されません。

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析出金属と発生気体に対するファラデー第一法則

入力契約・誤り・グラム結果

電気分解の質量計算が役立つ場面

活用例

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水分解から発生する気体

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関連ツール

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