Calcolatore massa Faraday elettrolisi
Stimi quanto metallo si deposita: 2,5 A per 3600 secondi in un bagno di rame, con 63,546 g/mol e due elettroni per ione, depositano poco meno di 3 g di rame. Gratis nel suo browser.
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Esempio risolto
- Corrente
- 2,5
- Tempo
- 3600
- Massa molare
- 63,546
- Elettroni
- 2
- Massa
- 2,9637354588
- Massa g
- 2,9637354588
- Carica C
- 9000
- Moli di elettroni
- 0,0932784269
La prima legge di Faraday dell'elettrolisi collega la massa di materiale depositato o disciolto a un elettrodo alla carica elettrica che attraversa la cella. Dati una corrente costante, un tempo di elettrolisi, la massa molare della specie di interesse e il numero di elettroni trasferiti per unità di formula, questa capacità restituisce la massa depositata con una formula SI deterministica—senza tabelle, senza rete e senza deriva casuale. Gli studenti la usano per controllare i compiti sulla deposizione di rame, la stechiometria della fusione dell'alluminio e i rendimenti di elettroraffinazione; il software di laboratorio e gli script di produzione usano lo stesso contratto per fissare i valori attesi in grammi nei test.
Cosa restituisce la prima legge di Faraday e come scegliere gli input
Imposti il problema di elettrolisi con quattro grandezze note: corrente elettrica I in ampere, durata t in secondi, massa molare M della specie depositata in grammi per mole, e il numero di elettroni n trasferiti quando un'unità di formula di quella specie viene ridotta o ossidata. La prima legge di Faraday afferma che la massa depositata è uguale a corrente per tempo per massa molare diviso per n per la costante di Faraday F, dove F è la carica di una mole di elettroni, circa novantaseimilaquattrocentottantacinque coulomb per mole.
Per uno ione rame due-più ridotto a metallo, n vale due; per l'argento uno-più, n vale uno; per l'alluminio tre-più, n vale tre. Corrente e tempo devono essere non negativi perché una lettura in ampere negativa o una durata negativa non è un intervallo fisico di elettrolisi in questo prodotto. La massa molare deve essere positiva affinché la scala di massa resti significativa.
Casi d'uso
Verifica di compiti ed esami
Studenti e valutatori calcolano la massa depositata per semireazioni di rame, argento o alluminio da I, t, M e n, e ricevono un errore chiaro quando zero elettroni vengono inviati per sbaglio.
Stime di elettrodeposizione e di processo
Script di officina e laboratorio stimano i grammi di metallo depositato per una corrente e un tempo di corsa pianificati prima di fissare la chimica del bagno, senza reimplementare la legge di Faraday in ogni foglio di calcolo.
Domande frequenti
Come si calcola la massa depositata durante l'elettrolisi?
La risposta include la massa in grammi tramite m = (I·t·M)/(n·F).
Cosa succede se electrons è zero?
Zero elettroni rendono indefinito il denominatore di Faraday n·F (divisione per zero); l'input viene rifiutato e non addebitato.
Quali unità usa il calcolatore?
Corrente in ampere, tempo in secondi, massa molare in g/mol e massa in grammi. La carica è riportata in coulomb. La costante di Faraday è 96485.3321 C/mol.
Il calcolatore di massa Faraday per elettrolisi è gratuito?
Lo strumento del browser gira gratis sul Suo dispositivo.
Il calcolatore include l'efficienza di corrente?
No. Assume il 100% di efficienza faradica a corrente costante. Applichi il Suo fattore di efficienza alla massa restituita se reazioni collaterali sprecano carica.
Strumenti correlati
Per sviluppatori — accesso via API
Tutto quello che vedi in questa pagina è disponibile anche via API. Questa sezione è per i team che vogliono integrarlo nei propri sistemi; chi non ne ha bisogno può semplicemente usare lo strumento qui sopra.
Endpoint
Autenticazione con Bearer token: un POST mette in coda l'attività e il risultato arriva via webhook o link firmato.
Chiamala dal tuo stack
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-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
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req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Esempio di richiesta
{
"current": 2.5,
"time": 3600,
"molar_mass": 63.546,
"electrons": 2
}Esempio di risposta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "chem.faraday_mass_deposited",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}L'API è asincrona: ricevi subito un task_id e puoi fare polling fino a 1 richiesta al secondo.
Prezzi
Prezzo pubblicato, senza token né crediti. Se l'attività fallisce, non paghi.
Errori
| HTTP | Codice | Significato |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Chiave API mancante o non valida: controlla l'header Authorization. |
402 | insufficient_balance | Credito esaurito: ricarica per continuare a eseguire attività. |
404 | unknown_type | Tipo di attività sconosciuto: controlla il campo type della richiesta. |
429 | rate_limited | Troppe richieste in poco tempo: rallenta e riprova tra qualche secondo. |
Note tecniche
Zero elettroni vengono rifiutati come invalid_input perché il denominatore n F non è definito.
Cosa restituisce la prima legge di Faraday e come scegliere gli input
Invi un oggetto JSON con i campi obbligatori current, time, molar_mass ed electrons come numeri finiti o stringhe numeriche; alias come I, t, M, n, amperes, seconds, molecular_weight e valence sono accettati quando documentati dall'SDK così che il codice client parli il linguaggio del laboratorio. Zero elettroni falliscono con invalid_input perché la divisione per n F è indefinita e il motore non restituisce mai Infinity né NaN in quel caso. Input identici producono sempre JSON identico perché il percorso è aritmetica pura senza rete, senza seme casuale e senza orologio di parete.
Lettura di massa, carica, moli e grandezze intermedie di Faraday
Il blocco constants documenta la costante di Faraday F usata e le etichette di unità SI per corrente, tempo, massa molare, massa e carica. Il risultato principale è mass in grammi, anche esposto come mass_g per i client che preferiscono un suffisso di unità esplicito. charge_C riporta la carica totale passata come corrente per tempo in coulomb, il Q che compare in molti manuali prima della conversione in moli di elettroni. moles_electrons è quella carica divisa per F, e moles_product è le moli di elettroni divise per n, così può verificare la stechiometria passo per passo rispetto a un calcolo a mano. La stringa formula è sempre m uguale parentesi aperta I per t per M parentesi chiusa su parentesi aperta n per F parentesi chiusa, e l'etichetta method è sempre faraday_first_law così che il codice a valle possa ramificare senza sniffare le forme. Usi mass da sola quando un report di deposizione necessita di una sola cifra in grammi; usi charge_C e moles_product quando il software di valutazione deve controllare separatamente l'aritmetica intermedia di coulomb e moli. Campi obbligatori assenti, numeri non finiti, corrente o tempo negativi, massa molare non positiva e zero elettroni falliscono con invalid_input e non vengono addebitati dopo il rifiuto del motore.
Uso dell'API, prezzi, flussi di laboratorio e limiti pratici
Mantenga gli input entro intervalli di laboratorio ordinari—ampere da microplacche a bagni industriali, tempi da secondi a corse di più ore—e preferisca numeri su scala di aula per oracoli di valutazione. Invi un corpo JSON con i quattro numeri obbligatori e chiami il calcolatore gratuito nel browser di massa Faraday per elettrolisi per controlli di compiti, demo di lezione e stime rapide di deposizione senza installare un foglio di calcolo né un kit locale di chimica. Usi l'API prepagata quando una piattaforma di tutoraggio, un sandbox di controllo di processo, un generatore di curriculum o una pipeline di elettrodeposizione necessita di un contratto stabile sotto saldo KIT a $0.002 per elemento riuscito; i fallimenti di validazione non consumano mai il saldo dopo il rifiuto del motore. Abbini questo endpoint a un calcolatore di massa molare quando la formula della specie è nota ma M non è ancora numerica, oppure a strumenti carica-corrente-tempo quando conosce già Q e deve solo incorporare M e n. Questo prodotto assume cento per cento di efficienza di corrente e corrente costante; se la Sua cella spreca carica in reazioni collaterali, scali il risultato per l'efficienza al di fuori di questa capacità. Gli autori di SDK possono mappare mass, charge_C e moles_product direttamente in tabelle di interfaccia che rispecchiano l'esempio risolto che gli studenti scrivono su carta quando applicano a mano la legge di Faraday.
Casi di integrazione
Tutoraggio e generatori di curriculum
I creatori di lezioni producono esempi risolti di massa Faraday con JSON strutturato per flashcard, fogli di passi ed esercizi di elettrochimica autovalutati.