解離度計算機
平衡定数と初濃度から、どれだけの割合が解離するかが分かります。Kcが0.05、初濃度が0.1 mol/Lならαは0.5で、50 %が解離します。平方根の近似ではなく、平衡の式を厳密に解きます。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
- Kc
- 0.05
- C0
- 0.1
- 解離度α
- 0.5
- 解離パーセント
- 50
- 精度
- 10
この解離度計算機は、濃度平衡定数Kcと出発物質の初濃度から、平衡状態で解離した分子の割合(解離度)を逆算します。二成分解離A ⇌ B + Cは、単位量論で書かれた弱酸や気体単量体・二量体型の問題の多くに共通するパターンで、一定体積でのICE表を組み立てるとKc = c0·α²/(1−α)という関係式が得られます。本エンジンはこの関係式を安定した閉形式で解くため、非負のKcと正のc0であればαは常に0から1の間に収まり、ネットワーク通信も乱数サンプリングも日付依存の近道も一切ありません。
Kcから求める解離度の意味と結果の見方
解離度αは、平衡化学における古典的な問いに答えます。すなわち、反応開始時に存在していた式量単位のうち、与えられたKcのもとで系が平衡に達したときに解離している割合はどれだけか、という問いです。
生成物が最初は存在しない状態でAがBとCに変化する場合、平衡濃度はAについてc0(1−α)、各生成物についてc0αとなるため、質量作用の式はKc = c0α²/(1−α)に帰着します。αについて解くと二次方程式になり、Kcが非負でc0が正であれば、単位区間内に必ず一意の物理的な解が存在します。Kaの参照表も活量係数モデルもKpからの温度換算もありません。
拒否されるケースには、kcまたはc0の欠落、非有限の値、規定の上限を超える大きさ、非正の初濃度、そして負のKcが含まれます。負の濃度平衡定数はこの解離モデルでは物理的にあり得ないためです。van 't Hoff因子からαを求めたい場合や、分圧からKpを求めたい場合は、それぞれ専用のツールを利用してください。
Kcからの解離度が学習・実験・ソフトウェアのどこで使われるか
学生がKcからの解離度に出会うのは、教科書が平衡定数と、二つの断片に解離する弱電解質や気体の出発濃度を与えてαまたは解離パーセントを求めさせるとき、希薄近似α ≈ √(Kc/c0)を厳密な解と照合するとき、あるいは試験問題がグラフ電卓なしでのICE表による解答を要求するときです。
教員は、αが小さくない場合でも黙って平方根近似を適用してしまう不透明な電卓アプリを信用せずに、Kcとc0の組み合わせの一覧に対する解答例を事前に生成できます。実験レポートでは、記載された分析濃度における測定Kcが期待されるαと一致するかを、解離パーセントを報告する前にオフラインで素早く確認する必要がよくあります。
プロダクトや教育向けツールでは、学習者がKcとc0を入力し、UIがサーバー側の化学データベースなしでαと解離パーセントを表示しなければならないときに、この閉形式が使われます。このページ上では処理はすべてブラウザ内で完結します。応答が返った後、データは一切保存されません。
活用例
宿題と平衡の検算
教科書のKcと初濃度を、A ⇌ B + C形式の練習問題における解離度αとイオン化パーセントに変換します。
実験レポートの作成支援
実験で得られたKc値と分析濃度c0から、手計算による二次方程式の誤りなしに、平衡実験レポート用の再現性あるαを求めます。
よくある質問
Kcから解離度を求める計算機の料金はいくらですか?
このページ上でブラウザから利用する分には無料です。不正な入力には課金されません。
ここでの解離度はどのように定義されていますか?
初濃度c0で生成物が最初は存在しないA ⇌ B + Cにおいて、Kc = c0·α²/(1−α)です。エンジンはαと、その100倍である解離パーセントを返します。
Kcが負の場合はどうなりますか?
負の濃度平衡定数は、この二成分解離モデルでは物理的にあり得ません。
このツールは希薄近似α ≈ √(Kc/c0)を使用しますか?
いいえ。 常に厳密な関係式Kc = c0·α²/(1−α)を安定した閉形式で解きます。平方根近似は適用されません。
どのような量論比が前提とされていますか?
二成分解離A ⇌ B + C(またはHA ⇌ H⁺ + A⁻)を前提としています。A ⇌ 2Bのような反応は質量作用の式が異なるため、ここでは扱いません。
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/dissociation-from-kc \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"kc":0.05,"c0":0.1}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/chem/dissociation-from-kc", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"kc": 0.05,
"c0": 0.1
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/chem/dissociation-from-kc",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"kc": 0.05,
"c0": 0.1
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/chem/dissociation-from-kc", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"kc":0.05,"c0":0.1}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"kc":0.05,"c0":0.1}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/chem/dissociation-from-kc", 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
{
"kc": 0.05,
"c0": 0.1
}レスポンス例
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "chem.dissociation_from_kc",
"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
よく知られた検算例として、Kc = 0.05、c0 = 0.1のときα = 0.5となり、Kc = 0のときα = 0となります。宿題や平衡実験、試験対策にはこのページでブラウザから無料で利用できるほか、CIやチュータリングソフト、授業のデモで再現性のある解離データが必要な場合は、成功したリクエストごとに$0.002でAPIを呼び出せます。
Kcから求める解離度の意味と、レスポンスに含まれる内容
この計算機は、正規化されたKcとc0、指定精度に丸められた無次元のα、αの100倍であるpercent_dissociation、メソッドタグdissociation_from_kc、使用した精度、そして式の短い注記を返します。エンジンは対応する数値範囲内で閉形式を解くか、invalid_inputで入力を拒否するかのどちらかです。このページが答えるのはKcとc0からの解離度の逆算のみであり、ワークシートや単体テスト、平衡表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。
KcとC0の読み取り方と、αの再現性の保ち方
数値文字列の先頭に付く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容されますが、埋め込まれた空白や16進プレフィックス、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、不正な入力セルが誤った解離度になることはありません。Kcが0で正のc0という組み合わせは有効であり、単に質量作用モデルのもとで測定可能な解離が存在しないことを意味するα = 0を返します。定義式Kc = c0α²/(1−α)は、0から1の間の実数αに対して負の定数を生み出せないためです。優先されるフィールドは平衡定数用のkcとAの初濃度用のc0ですが、kcにはKc、K_c、equilibrium_constant、Kという別名が、c0にはc、C0、initial_concentration、concentration、concという別名が用意されているため、スプレッドシートやクエリ文字列、型付きフォームでも同じ契約をそのまま使い回せます。負のKcはinvalid_inputで失敗します。c0フィールドは厳密に正でなければならず、0または負の初濃度はこの設定では物理的にあり得ないものとして拒否されます。自動化パイプラインの中で同一の数学的結果が必要になったら、このページの無料ブラウザ実行と有料APIを組み合わせ、根の計算を自分で再実装せずに済ませてください。
Kcからの解離度が学習・実験・ソフトウェアのどこで使われるか
APIを通じた場合、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ません。無料の対話的な確認と、それと同一の結果を返す有料APIという分業は、KITのtier-Aカタログの他のツールと同じであり、教室のデモから自動化パイプラインへ、数学的な結果を変えることなく移行できます。無料で決定的な化学ツール群からなる小さな実験室を構築する際は、van 't Hoff因子からの解離度計算機、分圧からのKp計算機、その他関連する平衡系エンドポイントと組み合わせて利用してください。
連携の活用例
決定的なテストフィクスチャ
単体テストやチュータリングソフト、解離計算に対する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。