質量対質量の化学量論計算ツール
水素4 gからは水が36 gできます。反応物の質量、2つのモル質量、係数をそろえた反応式の2つの係数を入れると、途中のモル数とあわせて理論上の生成物質量が分かります。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
- 反応物の質量
- 4
- 反応物のモル質量
- 2
- 生成物のモル質量
- 18
- 反応物の係数
- 2
- 生成物の係数
- 2
- 反応物のモル数
- 2
- 生成物のモル数
- 2
- 生成物の質量
- 36
- 精度
- 10
この質量対質量の化学量論計算ツールは、既知の反応物質量を、均衡の取れた化学反応における理論上の生成物質量へと変換します。手元にある反応物の質量、その反応物のモル質量、着目する生成物のモル質量、そして均衡反応式で両者を結びつける2つの化学量論係数を入力します。エンジンはまず反応物のモル数を質量÷モル質量として求め、それに生成物係数÷反応物係数のモル比を掛け、さらに生成物のモル質量を掛けて生成物質量を得ます。定番の授業向け検証例としては、モル質量2で係数2対2の水素4gがモル質量18の水に対して水36gを生成するケース、モル質量100の炭酸カルシウム100gが係数1対1で二酸化炭素44gを生成するケースが挙げられます。このエンジンは有限で決定的な算術演算のみを用い、ネットワーク呼び出しも、サンプリングも、日付に依存する近道もありません。宿題や実験準備、収量計画にはブラウザで無料でご利用いただけます。
反応物の質量から生成物の質量を求める考え方
質量対質量の化学量論は、ある物質の秤量した量を、均衡の取れた化学反応式が予測するもう一方の物質の理論上の質量へと変換する、日常的な計算です。反応式が均衡していれば、係数によって化学種間のモル比が確定し、モル質量によって両辺のグラムとモルの間を変換できます。
記号で表すと、反応物のモル数 = 反応物質量 ÷ 反応物のモル質量、生成物のモル数 = 反応物のモル数 × (生成物係数 ÷ 反応物係数)、生成物質量 = 生成物のモル数 × 生成物のモル質量となります。この3つのステップは1つの閉形式に帰着します。
生成物質量 = 反応物質量 × (生成物のモル質量 ÷ 反応物のモル質量) × (生成物係数 ÷ 反応物係数)です。反応物質量がゼロで、モル質量と係数がともに正の場合は有効な入力であり、生成物質量ゼロを返します。複数反応物からの限定試薬探索、収率パーセントの経路、反応式のバランス調整はこのツールにはありません。
複数の試薬の中から限定反応物を求めたい場合、実測質量から収率パーセントを求めたい場合、あるいは希釈・濃度のツールが必要な場合は、それぞれ専用の機能をご利用ください。
質量対質量の化学量論が学習・実験・ソフトウェアのどこで役立つか
学生が質量対質量の問題に出会うのは、教科書が反応式のバランス調整の後にモル比を導入するとき、宿題が反応物のグラム数を与えて生成物のグラム数を尋ねるとき、あるいはコンテスト問題が係数を黙って落とすような多段階の電卓を使わずに理論収量を求めさせるときです。
教師は、収率パーセントと理論質量を混同したり誤った単位を仮定したりする不透明なアプリを信頼することなく、控えめなモル質量と整数係数について解答例を事前に生成できます。実験技術者や試薬調製担当者は、プロトコルが秤量した出発材料から特定の生成物質量を要求し、天秤と均衡反応式しか手元にない場合に同じマッピングを利用します。
質量をモル数に変換し、係数比を適用し、再び質量に変換して、計画した収量を確認するのです。開発者は同じ契約をスクリプトから呼び出し、化学チューター用の決定的なテストベクトルを生成したり、実験ノートのエクスポート前にユーザー入力の反応パラメータを正規化したり、あいまいなスケッチではなく生成物のグラム数を要求するプログラミング課題の条件を満たしたりします。
活用例
宿題と理論収量の検証
採点やグラフ化の前に、教科書の反応物質量を、モル質量と均衡係数を用いて理論上の生成物質量へと変換します。
実験準備と教育ソフトウェア
実験ノート、チュータリングUI、自動ワークシート生成ツールにおいて、秤量した反応物と均衡反応式から生成物質量を計画します。
よくある質問
質量対質量の化学量論計算ツールの料金はいくらですか?
このページのブラウザ上では無料です。無効な入力には課金されません。
生成物質量はどのように計算されますか?
同じことを段階的に言えば、質量÷モル質量で反応物のモル数を求め、モル比でスケールし、生成物のモル質量を掛けます。
モル質量がゼロの場合はどうなりますか?
ゼロまたは負のモル質量では、反応物または生成物について質量とモル数を相互変換できません。
このツールは限定反応物を見つけられますか?
いいえ。 入力した係数を用いて、1種の反応物質量を1種の生成物質量へと対応させるだけです。複数の試薬の中から限定反応物を探すのは、別の計算です。
結果が特定の精度で丸められるのはなぜですか?
既定の精度は小数点以下10桁で、0から15の範囲で精度を設定できます。
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/mass-to-mass-stoich \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"reactant_mass":4,"reactant_molar_mass":2,"product_molar_mass":18,"reactant_coeff":2,"product_coeff":2}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/chem/mass-to-mass-stoich", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"reactant_mass": 4,
"reactant_molar_mass": 2,
"product_molar_mass": 18,
"reactant_coeff": 2,
"product_coeff": 2
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/chem/mass-to-mass-stoich",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"reactant_mass": 4,
"reactant_molar_mass": 2,
"product_molar_mass": 18,
"reactant_coeff": 2,
"product_coeff": 2
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/chem/mass-to-mass-stoich", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"reactant_mass":4,"reactant_molar_mass":2,"product_molar_mass":18,"reactant_coeff":2,"product_coeff":2}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"reactant_mass":4,"reactant_molar_mass":2,"product_molar_mass":18,"reactant_coeff":2,"product_coeff":2}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/chem/mass-to-mass-stoich", 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
{
"reactant_mass": 4,
"reactant_molar_mass": 2,
"product_molar_mass": 18,
"reactant_coeff": 2,
"product_coeff": 2
}レスポンス例
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "chem.mass_to_mass_stoich",
"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やチュータリングソフト、授業デモで再現性のある質量対質量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をお使いください。
質量対質量の化学量論の意味とレスポンスに含まれる内容
この計算ツールは、検証済みの反応物質量、両方のモル質量、両方の係数、反応物と生成物の中間モル量、計算された生成物質量、使用した精度、メソッドタグmass_to_mass_stoich、簡潔な数式のリマインダー、そして生成物質量が入力した反応物質量と同じ質量単位を共有するという単位のヒントを返します。エンジンはサポートされる数値範囲内で質量対質量のマッピングを評価するか、invalid_inputで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、必須フィールドの欠落、非有限値、規定の上限を超える大きさ、負の反応物質量、そしてゼロまたは負のモル質量や化学量論係数(ゼロのモル質量では質量をモル数に変換できず、非正の係数ではモル比が未定義または非物理的になるため)が含まれます。このページが答えるのは、1種の反応物質量から理論上の生成物質量を求めることのみであり、記号的な手順を勝手に作り出してはならないワークシート、ユニットテスト、APIの利用者に適した安定した数値出力を提供します。
質量・モル質量・係数の読み取り方法と再現性の保ち方
数値文字列の先頭にある任意のプラス記号と指数表記は、有限の10進数として解析できる限り許可されますが、埋め込まれた空白や数値でないトークンは拒否されます。既知の質量として優先されるフィールドはreactant_massですが、mass、m_reactant、reactantMass、mass_reactantのエイリアスも受け付けられ、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。反応物のモル質量はreactant_molar_massで、エイリアスはmm_reactant、reactant_mm、M_reactant、reactantMolarMassです。生成物のモル質量はproduct_molar_massで、エイリアスはmm_product、product_mm、M_product、productMolarMassです。両方のモル質量は、g/molまたはreactant_massに選んだ質量単位に整合するモル質量単位で、厳密に正の有限数でなければなりません。化学量論係数は、反応物側にreactant_coeff(エイリアスcoeff_reactant、n_reactant、reactantCoeff、a)、生成物側にproduct_coeff(エイリアスcoeff_product、n_product、productCoeff、b)を使用します。係数は正でなければならず、ゼロの場合は、不正なセルが静かなゼロ除算にならないよう、フィールド名を示すメッセージとともにinvalid_inputで失敗します。自動化パイプラインの中で同一の数学的結果が必要で、質量対質量の公式を自分で再実装したくない場合は、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。
質量対質量の化学量論が学習・実験・ソフトウェアのどこで役立つか
プロダクトツールや教育ツールは、学習者が反応物質量、モル質量、係数を入力し、UIが明確な単位とともに生成物質量を表示しなければならない場面でこのエンドポイントを利用します。このページ上ではすべての処理がブラウザ内で完結します。APIを経由する場合、成功した参照ごとに$0.002が課金され、検証に失敗したリクエストには課金されず、レスポンスが返された後は何も保存されません。この分離、すなわち無料の対話的な探索と同一結果を返す有料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パイプラインへと移行できます。関連する化学量論の量が必要な場合はモル濃度や気体体積のヘルパーと、無料で決定的な化学量論計算ツールの小さなラボを構築する場合は他の科学系エンドポイントと組み合わせてご利用ください。
連携の活用例
決定的なテストフィクスチャ
質量対質量の化学量論に関するユニットテスト、化学チューター、CIアサーションのために、再現性のあるproduct_massとモル数の中間値を生成します。