電離度計算ツール
測定したファントホッフ係数から、電解質が実際にどれだけ電離しているかが分かります。2つのイオンに分かれる塩で係数が1.8なら、電離度は0.8、つまり80 %です。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
計算例
- 電流（A）
- 1.8
- イオン数
- 2
- 電離度α
- 0.8
- 電離パーセント
- 80
- 精度
- 10
この電離度計算ツールは、測定または指定されたファントホッフ係数と化学量論的なイオン数から、電解質の化学式単位のうちイオンへと電離する割合を求めます。溶液化学では、ファントホッフ係数iは未電離の溶質に対する実効粒子数を数えます。ここで使用する恒等式は完全に決定的です。αは通常の有限精度の算術演算で計算され、ネットワーク呼び出し、サンプリング、日付依存の近道は一切ありません。
電離度が表すもの
電離度αは、物理化学の古典的な問いに答えます。溶解した化学式単位のうち、観測されたファントホッフ係数を生み出した条件下で、実際に自由なイオンに分裂する割合はどれだけかという問いです。理想的な非電解質はiが1のままであり、このページを必要としません。
完全に電離する強電解質は、iが解離方程式に書かれたイオンの数nに近づくため、αは1に近づきます。弱電解質はその中間にあります。KaやKbの値の表、活量係数モデル、あるいは塩の名前による参照は存在しません。
拒否されるケースには、iまたはionsの欠落、有限でない値、文書化された上限を超える大きさ、そして厳密に2未満のイオン数が含まれます。これは、分母n − 1が正でなくなり、複数イオンの電離モデルが適用できなくなるためです。モル濃度から求める全イオン濃度、指定されたiによる沸点上昇、あるいは凝固点降下定数が必要な場合は、それぞれの専用ツールをご利用ください。
電離度が学習、実験、ソフトウェアのどこに位置づけられるか
学生が電離度に出会うのは、教科書が凝固点降下や蒸気圧のデータからファントホッフ係数を報告してalphaを問うとき、平衡式を書く前に弱電解質と強電解質を比較するとき、あるいは束一的性質の問題がiと電離方程式を与えて電離した割合を明示しないときです。
教員は、alphaを密かに丸めたりnとiを取り違えたりする不透明な計算アプリに頼ることなく、2元・3元電解質についての模範解答をあらかじめ生成できます。実験レポートでは、酢酸や希薄な塩の実験的なiが期待されるalphaと一致するかを、電離パーセントを報告する前に高速かつオフラインで確認する必要があることがよくあります。
製品や教育向けツールは、学習者がファントホッフ係数とイオンの化学量論を入力し、UIがサーバー側の化学データベースなしでalphaと電離パーセントを表示しなければならない場面でこの式変形を利用します。このページでは処理はすべてお使いのブラウザ内で完結します。
活用例
宿題と束一的性質の確認
弱電解質の演習のために、教科書のファントホッフ係数とイオンの化学量論を電離度αと電離パーセントに変換します。
実験レポートの支援
凝固点や沸点の実験レポートのために、実験的に推定されたiの値を手計算の誤りなく再現性のあるαに変換します。
よくある質問
電離度計算ツールの利用料金はいくらですか？
このページのブラウザ版は無料です。無効な入力には課金されません。
ここでは電離度はどのように定義されますか？
α = (i − 1)/(n − 1)です。iはファントホッフ係数、nは完全電離時の化学式単位あたりのイオン数です。電離パーセントは100 × αです。
イオン数が2未満の場合はどうなりますか？
イオン数が2未満だと分母(n − 1)が正でなくなるため、この複数イオンモデルではαが未定義になります。
このツールは塩の名前からnを検索できますか？
いいえ。 n(またはions)はご自身で入力してください。たとえばNaCl型の電離では2、CaCl₂型では3です。化学式名のデータベースはありません。
alphaが1より大きい、または0より小さい値になることはありますか？
エンジンは入力された数値の正確な商を返します。理想的な弱電解質のデータではαは0から1の間に収まりますが、その範囲外の値は通常、iまたはnの入力ミス、あるいはここでモデル化されていない非理想的な効果を意味します。
関連ツール
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
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/degree-dissociation-from-i \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"i":1.8,"ions":2}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/chem/degree-dissociation-from-i", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"i": 1.8,
"ions": 2
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/chem/degree-dissociation-from-i",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"i": 1.8,
"ions": 2
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/chem/degree-dissociation-from-i", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"i":1.8,"ions":2}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"i":1.8,"ions":2}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/chem/degree-dissociation-from-i", 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
{
"i": 1.8,
"ions": 2
}レスポンス例
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "chem.degree_dissociation_from_i",
"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
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 |
min_ions | 2 |
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
n個のイオンに分裂しうる弱電解質については、教科書の関係式i = 1 + α(n − 1)が成り立ち、これを整理するとα = (i − 1) ÷ (n − 1)となります。すぐに確認できる例としては、i = 1.8でイオン数2のときα = 0.8、i = 2.5でイオン数3のときα = 0.75が挙げられます。宿題、束一的性質の実験、試験の演習にはブラウザ版を無料でご利用いただき、CI、チュータリングソフト、教育デモで再現性のある電離度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をご利用ください。
電離度の意味とレスポンスに含まれる情報
凝固点降下、沸点上昇、あるいは浸透圧の測定から、1とnの間の実効的なiが得られ、i = 1 + α(n − 1)を整理することで、平衡定数を反復計算することなくαを分離できます。この計算ツールは、正規化されたファントホッフ係数iとイオン数n、要求された精度に丸められた無次元のalpha、100 × alphaとしてのpercent_dissociation、メソッドタグdegree_dissociation_from_i、使用された精度、そして簡潔な数式のリマインダーを返します。エンジンはサポートされる範囲内で2つの有限数を割り算するか、invalid_inputで入力を拒否するかのいずれかです。このページはalphaの算出のみに答えるものであり、ワークシート、単体テスト、平衡テーブルを勝手に作り出してはならないAPI利用者に適した安定した数値出力を提供します。
iとionsの読み取り方法とalphaの再現性の保ち方
数値文字列の先頭の任意のプラス記号や指数表記は、有限の10進数として解析できる限り許可されます。埋め込まれた空白、16進数のプレフィックス、数値でないトークンは明確なメッセージとともに拒否されるため、誤ったセルの値が誤った電離度になることはありません。iが1でnが2以上であることは有効であり、単純にalphaがゼロとなります。これは束一的モデルのもとで測定可能な電離が存在しないことを意味します。優先されるフィールドはファントホッフ係数を表すi、完全電離時に化学式単位あたりに生じるイオン数を表すionsですが、iについてはvan_t_hoff、vant_hoff、van_hoff、factor、i_factor、vantHoff、ionsについてはn、n_ions、ions_per_formula、ion_count、nu、particlesといったエイリアスも受け付けます。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。ionsフィールドは2以上でなければなりません。2元電解質は2、塩化カルシウムのような3元塩は3を用い、完全電離の化学量論が正当化する場合はより大きな数も許可されますが、2未満の値はalpha = (i − 1) ÷ (n − 1)が単量体の非電解質にとって未定義または非物理的になるためinvalid_inputで失敗します。オプションの精度フィールドは、エイリアスdecimalsとdpを持ち、i、ions、alpha、percent_dissociationについて公開する小数点以下の桁数を選択します。自動化されたパイプライン内で商を自分で再実装することなく同一の数学的結果が必要な場合は、このページの無料ブラウザ実行を有料APIと組み合わせてご利用ください。
電離度が学習、実験、ソフトウェアのどこに位置づけられるか
APIを通じた場合、成功した照会ごとに$0.002が課金され、検証失敗には課金されず、レスポンスが返された後は何も保存されません。この無料の対話的な探索と有料で同一のAPIという構成は、KITのティアA全体の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されたパイプラインへ移行できます。関連する溶液化学のエンドポイントが必要な場合は全イオン濃度、沸点上昇、凝固点降下のツールと組み合わせ、無料で決定的な化学系ヘルパーの小さなラボを構築する際にご利用ください。
連携の活用例
決定的なテストフィクスチャ
電解質の計算に関する単体テスト、チュータリングソフト、CIアサーションのために、安定したαとpercent_dissociationの出力を生成します。