蒸気圧降下によるモル質量計算ツール
相対蒸気圧降下が0.02で、溶媒5 mol、溶質10 gなら、モル質量は98 g/molです。相対降下、溶媒のモル数、溶質の質量を入力すると、ラウールの法則で未知の不揮発性溶質を見分ける手がかりが得られます。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
計算例
- 相対降下度
- 0.02
- 溶媒モル数
- 5
- 溶質質量(g)
- 10
- 溶質モル数
- 0.1020408163 g/mol
- モル質量
- 98
- 溶質のモル分率
- 0.02
- 精度
- 10
この蒸気圧モル質量計算ツールは、相対蒸気圧降下度χ=(P°−P)/P°、溶媒の量(モル)、揮発しない溶質の質量(グラム)から、ラウールの法則の変形式M=g×(1−χ)/(χ×n1)を用いて、溶質のモル質量M(グラム毎モル)を返します。揮発しない溶質の理想溶液では、相対降下度は溶質のモル分率に等しいため、測定された蒸気圧を組成に結びつけるのと同じ関係式から、分子式を用いることなく未知のモル質量を求めることができます。この経路は、純溶媒と溶液のマノメーターやイソテニスコープの読み取り値を比較する一般化学の実験、束一的性質の蒸気圧データから未知物質を同定する場面、そして溶質のモル数の代わりにχと溶媒モル数が与えられる宿題などに登場します。典型的な教科書の検算例としては、χ=0.02、溶媒5モル、溶質10グラムのとき約98グラム毎モルとなる例や、同じ質量でより小さな降下度のときにより大きなMが得られる例があります。計算エンジンが用いるのは有限な算術のみで、ネットワーク呼び出し、サンプリング、日付依存のショートカットは一切ありません。
蒸気圧降下から求めるモル質量と結果の見方
相対蒸気圧降下度は、ラウールの法則に基づく束一的性質です。揮発しない溶質の理想溶液では、混合物上の溶媒の蒸気圧は、純溶媒の蒸気圧に溶媒のモル分率を掛けたものになります。同じことを言い換えると、無次元の相対降下度χ=(P°−P)/P°は、溶質のモル分率n2/(n1+n2)に等しくなります。
χ、モルで表した溶媒量n1、グラムで表した溶質質量gがわかれば、溶質のモル数はχ×n1/(1−χ)であり、モル質量の逆算式はM=g×(1−χ)/(χ×n1)となります。近似的なCAS(コンピュータ代数)経路や乱数サンプリングは行いません。沸点上昇によるモル質量、凝固点降下、あるいは純溶媒の蒸気圧の定数表が必要な場合は、それぞれ専用のツールをご利用ください。
蒸気圧降下の逆算が学習・実験・ソフトウェアのどこに位置づけられるか
学生が相対蒸気圧降下度からのモル質量に出会うのは、実験で純溶媒の蒸気圧を未知の有機溶質を含む溶液の蒸気圧と比較するとき、教科書で溶質のモル数の代わりにχと溶媒モル数が与えられるとき、あるいはコンテスト問題で分子式なしにラウールのデータからMを求めるよう問われるときなどです。
教師は、希薄近似χ=n2/n1と厳密なモル分率の形をひそかに切り替えてしまう不透明な計算アプリを信用することなく、手頃な相対降下度と既知の溶媒量に対する解答例を事前に作成できます。
開発者は、化学教育用製品向けの決定的なテストベクターを用意したり、モル質量を報告する前にユーザーが入力した束一的性質の値を正規化したり、曖昧な手描きの見積もりではなくMを要求するプログラミング課題の条件を満たしたりするために、スクリプトから同じ契約を呼び出します。
プロセスや品質管理のワークフローでは、完全な熱力学パッケージを開くことなく希薄溶液の蒸気圧データを検証するために、オフラインで素早くモル質量を確認できる手段がしばしば必要になります。
プロダクトやチュータリング向けツールは、学習者が相対降下度・溶媒モル数・溶質グラム数を入力し、UIが計算式のエコーとともにきれいなg/molの結果を表示しなければならない場面でこの逆算式を利用します。
同じ検証スタイルと精度の契約を共有する、無料で決定的な束一的性質ツールの小さなラボを構築する場合は、沸点上昇や凝固点降下のモル質量ヘルパーと組み合わせてご利用ください。
活用例
実験室での未知物質のモル質量
測定した相対蒸気圧降下度・溶媒モル数・溶質グラム数を、実験レポートや未知物質の同定のために溶質のモル質量に変換します。
チュータリングおよび化学ソフトウェア
対話型レッスンや溶液計算ツールのために、ユーザーが入力したχ・溶媒モル数・グラム数を安定したg/molの結果に正規化します。
よくある質問
このツールはどの計算式を使っていますか?
M=g・(1−χ)/(χ・n1)です。これはラウールの法則χ=(P°−P)/P°=n2/(n1+n2)から導かれ、Mはg/molで返されます。
このツールは希薄近似χ≈n2/n1を使っていますか?
いいえ。 厳密なラウールのモル分率形χ=n2/(n1+n2)を用いるため、M=g・(1−χ)/(χ・n1)となります。χが非常に小さい場合、この2つの形はほぼ一致します。
測定値から相対降下はどう求めますか?
純溶媒の蒸気圧から溶液の蒸気圧を引き、その差を純溶媒の蒸気圧で割ります。結果は単位のない値で、0より大きく1より小さくなければなりません。
降下が小さいほどモル質量が大きくなるのはなぜですか?
質量が同じなら、降下が小さいほど溶質のモル数が少ないことを意味するためです。同じグラム数が少ないモル数に当たるので、1モルあたりの質量は大きくなります。
相対降下がゼロのときはどうなりますか?
ゼロで割ることになり、モル質量が定義できないため受け付けません。相対降下がちょうど1の場合や、溶媒のモル数がゼロの場合も同じ扱いです。
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/vapor-pressure-molar-mass \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"relative_lowering":0.02,"solvent_moles":5,"solute_grams":10}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/chem/vapor-pressure-molar-mass", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"relative_lowering": 0.02,
"solvent_moles": 5,
"solute_grams": 10
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/chem/vapor-pressure-molar-mass",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"relative_lowering": 0.02,
"solvent_moles": 5,
"solute_grams": 10
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/chem/vapor-pressure-molar-mass", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"relative_lowering":0.02,"solvent_moles":5,"solute_grams":10}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"relative_lowering":0.02,"solvent_moles":5,"solute_grams":10}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/chem/vapor-pressure-molar-mass", 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
{
"relative_lowering": 0.02,
"solvent_moles": 5,
"solute_grams": 10
}レスポンス例
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "chem.vapor_pressure_molar_mass",
"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 |
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
宿題や実験準備にはこのページでブラウザから無料でご利用いただけますし、CIやチュータリングソフトウェア、授業のデモで同一のモル質量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を呼び出すこともできます。
蒸気圧降下からのモル質量とは何か、レスポンスに含まれる内容
この計算ツールは、正規化されたrelative_lowering・solvent_moles・solute_gramsの値、導出されたsolute_moles、g/mol単位のmolar_mass、χのエコーであるmole_fraction_solute、使用した精度、メソッドタグvapor_pressure_molar_mass、簡潔な計算式のリマインダー、そして単位文字列g/molを返します。計算エンジンはサポートされている大きさの範囲内で3つの有限なスカラー値を整理するか、それ以外の場合はinvalid_inputとして入力を拒否します。拒否される例としては、relative_lowering・solvent_moles・solute_gramsの欠落、非有限の値、規定された上限を超える大きさ、ゼロ除算によりMが未定義となるゼロの相対降下度、1−χがゼロになるために1に等しい相対降下度、そして同じ理由によるゼロの溶媒モル数などが挙げられます。このページが答えるのはラウールの法則の逆算によるモル質量の評価のみであり、ワークシートや単体テスト、中間手順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返します。
相対降下度・溶媒モル数・溶質グラム数の読み取り方
数値文字列の先頭に付く任意のプラス記号や科学的記数法は、有限の小数として解釈できる限り許容されますが、途中にスペースを含む文字列、16進数のプレフィックス、数値以外のトークンは明確なメッセージとともに拒否され、入力ミスのセルが誤ったモル質量になることを防ぎます。相対降下度はゼロであってはなりません。相対降下度は1に等しくてもならず、また溶媒モル数は非ゼロでなければなりません。純溶媒の蒸気圧に関する非公開の定数表に頼るのではなく、測定された、あるいは問題文に示された相対降下度と溶媒モル数をご自身で入力していただきます。優先フィールドは、χ=(P°−P)/P°を表すrelative_lowering、溶媒量n1を表すsolvent_moles、溶質の質量を表すsolute_gramsですが、relative_loweringにはchi・delta_p_over_p0・vapor_pressure_lowering・rel_lowering・x_solute・lowering、solvent_molesにはn_solvent・n1・moles_solvent・solvent_mol、solute_gramsにはgrams・mass_solute・solute_mass・w・g_soluteというエイリアスが用意されており、スプレッドシートやクエリ文字列、型付きフォームなど同じ契約を使い回すことができます。絶対値がごく小さな許容誤差以下の場合、χがゼロだとMが未定義になるため、リクエストはinvalid_inputとして失敗します。M=g×(1−χ)/(χ×n1)の計算を自前で実装し直すことなく、自動化パイプラインの中で全く同じ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と有料APIを組み合わせてご利用ください。
蒸気圧降下の逆算が学習・実験・ソフトウェアのどこに位置づけられるか
このページ上での処理はすべてブラウザ内で完結しますが、APIを通じて成功した検索1件につき$0.002が課金され、検証に失敗した場合は課金されず、レスポンスを返した後は何も保存されません。この無料の対話的な探索と、同一の結果を返す有料APIという構成は、KITのtier-Aカタログの他のツールと同じであり、教室でのデモから自動化パイプラインへと、数学的結果を変えることなく移行できます。
連携の活用例
決定的なテストフィクスチャ
単体テストやプロパティテスト、ラウールの逆算式に関するCIのアサーションのために、再現可能なmolar_massとsolute_molesの値を生成します。
技術的な質問
蒸気圧モル質量計算ツールの料金はいくらですか?
このページ上ではブラウザで無料です。APIを通じた場合、成功したリクエストごとに$0.002が課金され、無効な入力には課金されません。
相対蒸気圧降下度がゼロの場合はどうなりますか?
入力はinvalid_inputとして拒否されます。相対降下度がゼロだとモル質量が未定義(ゼロ除算)になります。
溶媒量はモルとグラムのどちらで入力しますか?
溶媒量はモル(solvent_moles)で入力します。溶質の質量はグラム(solute_grams)で入力し、未知のMを求める通常のラウールの変形式に一致させます。