凝固点降下計算機
溶液の凝固点がどれだけ下がるかを求めます。水1 kgに塩化ナトリウム1モルを溶かし、粒子2個分として定数1.86で計算すると3.72 °C、その半分の濃度の非電解質なら0.93 °C下がります。ブラウザで無料で使えます。
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- ブラウザで動作
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- データは端末の外に出ません
無料で実行
計算例
- 質量モル濃度
- 1
- モル凝固点降下
- 1.86
- ファンデルホッフ因子
- 2
- 降下デルタtf
- 3.72
凝固点降下は束一的性質です。不揮発性の溶質を加えると溶媒が凍る温度が下がり、その低下量は溶質の化学的正体そのものではなく、溶媒1キログラムあたりに寄与する粒子数とファンデルホッフ因子に依存します。標準の希薄溶液式は delta Tf が i と Kf と m の積で、m は溶質モル毎キログラム溶媒の質量モル濃度、Kf は純粋溶媒のモル凝固点降下定数、i は溶液中の解離や会合を表します。学生は水系塩や不凍液の宿題に使い、実験指導者は同じ閉じた形で凝固点実験を採点し、プロセス技術者は晶析や寒冷製品の前にブラインやグリコール配合を寸法決めします。本計算機は質量モル濃度、モル凝固点降下定数、ファンデルホッフ因子を受け取り、降下量 delta Tf を単位ラベルと監査用式文字列付きで返し、負の質量モル濃度を拒否して非物理的濃度が静かに負の降下にならないようにします。
凝固点降下の定義と計算方法
一般化学と物理化学で教える束一関係から始めます。希薄溶液の凝固点は純粋溶媒より delta Tf だけ低く、その量は溶質粒子の質量モル濃度に比例します。delta Tf を i と Kf と m の積と書きます。
m は溶質のモル数を溶媒のキログラム質量で割った質量モル濃度、Kf は溶媒のモル凝固点降下定数でセ氏キログラム毎モル(またはケルビンキログラム毎モル—温度間隔の大きさは同じ)の表値、i はファンデルホッフ因子で理想的非電解質は1、完全解離の塩化ナトリウムはおよそ2、より多くのイオンを出す塩ではそれ以上の無次元倍率です。
i と m の積は事実上の溶存粒子の質量モル濃度です。質量モル濃度は有限かつ非負でなければなりません。溶質のグラムをモルに変換せず、溶媒の Kf 表を検索せず、沸点上昇も混合物の絶対凍結温度も返しません。
それらは製品カバレッジが広がるときの別の検索意図とランディングです。
凝固点降下計算機が実務で使われる場面
中等・入門大学の化学では、質量モル濃度に表の Kf と与えられたファンデルホッフ因子を掛ける束一ドリルが課され、信頼できるオラクルは浮動小数点ノイズなしで採点とデモ準備を速めます。実験科目は水系の塩や糖の凝固点を測り、実験降下と理想の i Kf m 予測を比較するため、学生はレポートが引用する同じ閉じた形が必要です。
食品科学とコールドチェーン技術者は、貯蔵や凍結濃縮を設計するとき糖・塩・グリコールがブラインやシロップの凝固点をどれだけずらすかを見積もります。自動車・工業配合は完全な熱パッケージの前に目標降下に対して不凍液と融雪混合を寸法決めします。
後でモルと溶媒質量からの質量モル濃度、Kb による沸点上昇、浸透圧、よく使う溶媒の自動 Kf 表が必要なら、この凝固点降下計算機ページを過負荷にせず別の検索意図とランディングとして扱ってください。
活用例
宿題と試験の解答キー
教科書の水系・有機溶媒セットについて ΔTf = i × Kf × m を計算し、学生と自動採点が同じ閉じた正解を共有します。
実験室の凝固点実験チェック
測定質量モル濃度と与えられた i から理想降下を予測し、教育実験の凝固点データと比較する前に用います。
ブラインと不凍液の配合
目標質量モル濃度でコールドチェーン、融雪、グリコール配合の溶質負荷が凝固点をどれだけずらすかを見積もります。
よくある質問
この凝固点降下計算機はどの式を使いますか?
標準の束一関係 ΔTf = i × Kf × m です。m は質量モル濃度 (mol/kg)、Kf は溶媒のモル凝固点降下定数、i はファンデルホッフ因子です。
質量モル濃度が負の場合はどうなりますか?
負の質量モル濃度は非物理的で、積の規則は m ≥ 0 を要求します。
どのファンデルホッフ因子を使うべきですか?
強電解質では理想の i は式単位あたりのイオン数(例:NaCl は 2、CaCl2 は 3)です。実溶液では実験的な有効 i を使うことがあります。
溶液が凍る温度そのものは出ますか?
いいえ、出るのは下がる幅です。溶液が凍る温度を知るには、純粋な溶媒の凝固点からこの降下分を引いてください。氷と塩の混合物の最終温度は、別のツールで求められます。
グラムからモルへの換算やKfの検索はしてくれますか?
いいえ。質量モル濃度は溶媒1 kgあたりのモル数で直接入力し、溶媒のモル凝固点降下定数も自分で入力します。水ならおよそ1.86です。グラムからの換算は事前に行ってください。
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/freezing-point-depression \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"molality":1,"cryoscopic_constant":1.86,"van_t_hoff_factor":2}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/chem/freezing-point-depression", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"molality": 1,
"cryoscopic_constant": 1.86,
"van_t_hoff_factor": 2
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/chem/freezing-point-depression",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"molality": 1,
"cryoscopic_constant": 1.86,
"van_t_hoff_factor": 2
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/chem/freezing-point-depression", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"molality":1,"cryoscopic_constant":1.86,"van_t_hoff_factor":2}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"molality":1,"cryoscopic_constant":1.86,"van_t_hoff_factor":2}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/chem/freezing-point-depression", 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
{
"molality": 1,
"cryoscopic_constant": 1.86,
"van_t_hoff_factor": 2
}レスポンス例
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "chem.freezing_point_depression",
"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。
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
無料のブラウザツールと有料APIは純粋な同型関数を共有するため、同じ入力では教室デモと自動化パイプラインが食い違いません。
凝固点降下の定義と計算方法
0 は純粋溶媒の極限で降下0、負は非物理的で無効結果を黙って返す代わりに明確な invalid_input で検証失敗します。本機能は決定的な浮動小数点算術で閉じた形を評価し、乱数シードも壁時計もネットワークもモデルドリフトもなく、同一入力は常に同一JSONになります。
送信内容と返却内容
molality は溶媒キログラムあたりモルの溶液質量モル濃度で0以上、負は束一式が非負濃度を仮定するため失敗します。宿題と素早い妥当性確認には無料ブラウザフォームを、一括解答キーや実験レポート用フィクスチャ、採点オラクルにはスクリプトから同一契約を呼び出してください。必須の有限数3つをフィールド molality、cryoscopic_constant、van_t_hoff_factor で送ってください。cryoscopic_constant は溶媒の Kf で、水は約1.86 セ氏キログラム毎モル、ベンゼンや酢酸など実験室溶媒では異なります。van_t_hoff_factor は用いる理想化の下での溶質の i で、非電解質は1、理想的強電解質は化学量論的イオン数です。欠落フィールド、非数値文字列、NaN、Infinity、負の質量モル濃度は invalid_input で失敗し課金されません。成功時は整形した molality、cryoscopic_constant、van_t_hoff_factor をエコーし、主要降下として delta_tf をセ氏またはケルビンで示し、units ヒントオブジェクトを含み、method を freezing_point_depression_colligative、formula を delta Tf が i と Kf と m の積に設定して宿題報告が同じ式を引用できるようにします。古典的教科書チェックは、i=2・Kf=1.86 の1 molal 水系塩化ナトリウムで降下3.72度、i=1 の半 molal 非電解質水系で0.93度、質量モル濃度0で降下0です。成功API呼び出しの料金は公開ベースの1件あたり$0.002で、検証失敗は前払い残高を消費しません。
凝固点降下計算機が実務で使われる場面
本機能は純粋な parse エンジンなので、API料金は成功1件あたり公開ベースの$0.002で、検証失敗は残高を消費しません。
技術的な質問
delta_tf は絶対凍結温度ですか?
いいえ。delta_tf は降下量(°C または K)です。溶液は Tf°(純粋溶媒)− ΔTf 付近で凍ります。絶対 Tf には純粋溶媒の凝固点を別入力または表で要します。
料金はいくらですか?
ブラウザツールは無料でローカル実行です。API は前払い KIT 残高を成功1件あたり$0.002で使い、無効入力は課金されません。