気体密度からのモル質量計算
1 atm、273.15 Kで密度1.429 g/Lの気体のモル質量は約32 g/molです。密度、圧力、ケルビン単位の温度を入れると、重さを量ったフラスコから未知の気体を見分けられます。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
- 密度
- 1.429
- 圧力
- 1
- 創造性
- 273.15
- R
- 0.08205746 g/mol
- モル質量
- 32.0295991394
- 精度
- 10
この気体密度からのモル質量計算ツールは、測定または与えられた気体密度ρ(グラム毎リットル)、絶対圧P(気圧)、絶対温度T(ケルビン)から、理想気体の状態方程式を変形した式M = ρRT ÷ Pを用いて、気体のモル質量M(グラム毎モル)を求めます。密度は質量÷体積であり、モル数は質量÷モル質量に等しいため、これをPV = nRTに代入すると体積の項が消去され、分子式を用いずにρ、P、Tから直接Mへと至る経路が得られます。同じ経路は、未知の気体を満たしたフラスコを秤量する一般化学の実験、決められたPとTのもとで密度が与えられる宿題、オンラインの密度計測値を理想気体の仮定のもとで実効的なモル質量に変換するプロセスチェックに登場します。教科書でよく使われる検証例としては、1気圧・273.15ケルビンで密度が約1.429グラム毎リットルのときM≈32グラム毎モルとなる例や、同じ条件でより軽い気体を用いるとMがより小さくなる例が挙げられます。この計算エンジンは有限の算術演算のみを使用し、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行いません。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。
気体の密度とモル質量の関係
気体密度からのモル質量とは、既知の圧力と温度における単位体積あたりの気体試料の重さがすでに分かっているときにMを逆算する、理想気体の逆関係式です。PV = nRTを出発点として、nを質量÷Mと表し、密度ρを質量÷体積と表すと、体積の項が消去され、M = ρRT ÷ Pが得られます。
ρをグラム毎リットル、Pを気圧、Tをケルビン、Rをリットル気圧毎モルケルビンで表すとき、Mはグラム毎モルという、周期表の分子量と比較するために学生や実験報告書が期待する単位で返されます。ファンデルワールス圧力、モル数からのSTP体積、沸点上昇のような束一的性質によるモル質量の経路が必要な場合は、それぞれ専用のツールをご利用ください。
密度に基づくモル質量が学習・実験・ソフトウェアのどこで役立つか
学生が気体密度からのモル質量に出会うのは、実験室で真空にしたフラスコを未知の気体で満たし、測定されたPとTのもとで質量÷体積をMに変換するとき、教科書が分子式の代わりにSTPまたは室温条件での密度を与えるとき、あるいはコンテスト問題が理想気体の仮定のもとでρ、P、TからMを求めさせるときです。
教員は、気圧とキロパスカル、あるいは摂氏とケルビンを密かに切り替えるような不透明な電卓アプリを信用することなく、控えめな密度と既知の圧力に対する模範解答を事前に生成できます。
開発者は同じ契約をスクリプトから呼び出し、化学教育製品向けの決定的なテストベクトルを作成したり、ユーザーが入力した気体密度データを正規化してからモル質量を報告したり、手作業による推定ではなくMそのものを要求するプログラミングチャレンジの出題を満たしたりします。
プロセスや品質管理のワークフローでは、フル装備の熱力学パッケージを開かずにオンラインの密度計測値を変換できる、高速なオフラインの理想気体モル質量チェック手段が必要になることがあります。
同じバリデーションのスタイルと精度の契約を共有する、無料で決定的な理想気体ツールからなる小さなラボを構築する際は、STP体積や連合気体の法則のヘルパーと組み合わせてご利用ください。
活用例
実験室での未知気体の同定
測定された気体密度、圧力、温度を、フラスコを使った実験、未知物質の同定、報告書の検証のためにモル質量に変換します。
チュートリングと化学ソフトウェア
ユーザーが入力したρ、P、Tを、インタラクティブな授業や気体の法則の計算ツール向けの安定したg/mol結果に正規化します。
よくある質問
気体密度からのモル質量計算ツールの料金はいくらですか?
このページ上でブラウザからご利用いただく分は無料です。無効な入力には課金されません。
このツールはどのような公式を使用していますか?
理想気体の状態方程式からM = ρ·R·T/Pを用います。Mはg/mol単位で返されます。
圧力がゼロの場合はどうなりますか?
圧力がゼロだと、M = ρRT/Pのゼロ除算によりモル質量が不定になるためです。
密度と温度にはどの単位を使えばよいですか?
密度はg/L、温度はケルビンで入力します。圧力は、Rを別の整合的な単位系に合わせて上書きしない限り、気圧(atm)で入力します。
気体定数Rを変更できますか?
デフォルトは0.08205746 L·atm/(mol·K)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/molar-mass-from-gas-density \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"density":1.429,"pressure":1,"temperature":273.15}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/chem/molar-mass-from-gas-density", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"density": 1.429,
"pressure": 1,
"temperature": 273.15
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/chem/molar-mass-from-gas-density",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"density": 1.429,
"pressure": 1,
"temperature": 273.15
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/chem/molar-mass-from-gas-density", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"density":1.429,"pressure":1,"temperature":273.15}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"density":1.429,"pressure":1,"temperature":273.15}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/chem/molar-mass-from-gas-density", 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
{
"density": 1.429,
"pressure": 1,
"temperature": 273.15
}レスポンス例
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "chem.molar_mass_from_gas_density",
"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
CI、チュートリングソフトウェア、授業用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をお呼び出しください。
気体密度からのモル質量とは何か、レスポンスには何が含まれるか
この計算ツールは、正規化されたdensity、pressure、temperature、Rの各値、計算されたmolar_mass、使用した精度、メソッドタグmolar_mass_from_gas_density、簡潔な公式の要約、単位文字列g/molを返します。近似的なCASによる経路や乱数によるサンプリングは一切なく、対応する数値範囲内で3つの有限のスカラー値を乗算して圧力で除算するか、invalid_inputとして入力を拒否するかのいずれかです。拒否されるケースには、density、pressure、temperatureのいずれかが欠落している場合、非有限値である場合、規定された上限を超える大きさである場合、ゼロ除算によりMが不定になるため圧力がゼロである場合、絶対温度が正でない場合、密度が負である場合が含まれます。このページが答えるのは理想気体の密度からの逆算のみであり、ワークシート、単体テスト、中間ステップ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。
密度、圧力、温度、Rの読み取り方
数値文字列の先頭の任意のプラス記号や科学的表記は、有限の10進数として解釈できる限り許可されます。埋め込まれた空白、16進数プレフィックス、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、不正なセルが誤ったモル質量になることはありません。pressureはゼロであってはなりません。温度は正のケルビンでなければならず、密度は非負でなければなりません。優先されるフィールドは、グラム毎リットルのρに対するdensity、気圧のPに対するpressure、ケルビンのTに対するtemperatureですが、densityについてはrho、d、gas_density、mass_densityという別名が、pressureについてはP、p、pressure_atm、atmという別名が、temperatureについてはT、temp、temperature_k、kelvinという別名が受け付けられます。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一の契約を再利用できます。絶対値がごく小さいイプシロン以下の場合、Pがゼロのときはモル質量が不定になるため、リクエストはinvalid_inputで失敗します。任意のRフィールド(別名gas_constant、r、R_gas)は、問題文が0.0821のような丸められた教科書のRを使用している場合に、デフォルトの理想気体定数0.08205746リットル気圧毎モルケルビンを上書きできます。R = 0は拒否されます。自動化パイプライン内でM = ρRT ÷ Pを自前で再実装せずに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と有料APIを組み合わせてご利用ください。
密度に基づくモル質量が学習・実験・ソフトウェアのどこで役立つか
製品やチュートリングツールは、学習者がdensity、pressure、temperatureを入力し、UIが公式の要約付きでクリーンなg/molの結果を表示しなければならないときに、この積を使用します。このページ上の処理はすべてブラウザ内で完結します。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、バリデーション失敗には課金されず、レスポンス返却後にデータが保存されることはありません。この無料のインタラクティブな探索と、同一の結果を返す有料APIという分割は、KITのtier-Aカタログの他のツールと同様であり、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パイプラインへと移行できます。
連携の活用例
決定的なテストフィクスチャ
理想気体の密度の公式に対する単体テスト、プロパティチェック、CIアサーションのために、再現可能なmolar_massの値を生成します。