Elektrolysezeit berechnen
Planen Sie die Laufzeit Ihres Stroms: 1 g Kupfer bei 1,5 A abzuscheiden dauert gut eine halbe Stunde. Mit Zielmasse, Stromstärke, molarer Masse und Elektronenzahl erhalten Sie die Zeit, die fließende Ladung und die beteiligten Stoffmengen. Kostenlos in Ihrem Browser.
- Kostenlos
- Läuft in Ihrem Browser
- Ohne Anmeldung
- Ihre Daten bleiben auf Ihrem Gerät
Im Browser ausführen – kostenlos
Rechenbeispiel
- Masse
- 1
- Stromstärke
- 1,5
- Molare Masse
- 63,546
- Elektronen
- 2
- Masse in g
- 1
- Zeit
- 2.024,4721849789
- Zeit in s
- 2.024,4721849789
- Ladung in C
- 3.036,7082774683
Das erste Faradaysche Gesetz der Elektrolyse lässt sich umstellen, um eine praktische Planungsfrage zu beantworten: Wie lange muss ein konstanter Strom fließen, um eine gewünschte Masse Metall oder eines anderen Produkts an einer Elektrode abzuscheiden? Aus Zielmasse in Gramm, Zellstrom in Ampere, molarer Masse der Spezies und der Zahl der pro Formeleinheit übertragenen Elektronen liefert diese Funktion die benötigte Elektrolysezeit mit einer deterministischen SI-Formel — ohne Tabellen, ohne Netzwerk, ohne Zufallsdrift. Studierende prüfen damit Hausaufgaben zur Kupferplattierungsdauer, zu Zeitplänen der Aluminium-Elektrogewinnung und zu Laufzeiten der Silberraffination; Laborsoftware und Fertigungsskripte nutzen denselben Vertrag, um erwartete Sekundenwerte in Tests festzulegen. Ein Strom von null wird als ungültige Eingabe abgelehnt, weil der Nenner I·M undefiniert ist.
Vom Faradayschen Gesetz zur Laufzeit
Das erste Faradaysche Gesetz verknüpft die abgeschiedene Masse mit der Ladung, die durch die Zelle fließt. Stellt man es nach der Zeit um, ist die nötige Dauer Masse mal Elektronenzahl mal Faraday-Konstante, geteilt durch Stromstärke mal molare Masse. Für 1 g Kupfer bei 1,5 A und zwei Elektronen pro Kupferion ist das gut eine halbe Stunde. Neben der Zeit zeigt der Rechner die Ladung in Coulomb, die Stoffmenge des Produkts und die Stoffmenge der übertragenen Elektronen, sodass Sie jeden Zwischenschritt mit Ihrer eigenen Rechnung vergleichen können.
Worauf Sie bei der Planung achten sollten
Der häufigste Fehler ist eine falsche Elektronenzahl; sie stammt immer aus der ausgeglichenen Halbreaktion. Die Masse geben Sie in Gramm ein, den Strom in Ampere und die molare Masse in Gramm pro Mol, die Zeit erhalten Sie in Sekunden. Ein Strom von null wird abgelehnt, ebenso eine negative Zielmasse oder eine molare Masse, die nicht positiv ist. So bemerken Galvanikbetriebe, Labore und Prüfungskorrekturen einen Tippfehler, bevor er in einen Zeitplan für das Bad gelangt.
Was die Elektrolysezeit-Formel liefert und wie Sie die Eingaben wählen
Formulieren Sie die Planungsaufgabe mit vier bekannten Größen: abzuscheidende Zielmasse m in Gramm, elektrische Stromstärke I in Ampere, molare Masse M der abgeschiedenen Spezies in Gramm pro Mol und Zahl n der Elektronen, die bei der Reduktion oder Oxidation einer Formeleinheit übertragen werden. Das nach der Zeit umgestellte erste Faradaysche Gesetz besagt: Die benötigte Dauer entspricht Masse mal n mal der Faraday-Konstanten F, geteilt durch Stromstärke mal molare Masse, wobei F die Ladung eines Mols Elektronen ist, etwa 96485 Coulomb pro Mol.
Die Masse darf nicht negativ sein, denn eine negative Grammzielvorgabe ist keine physikalische Abscheidung. Die molare Masse muss positiv sein, damit die Massenskala sinnvoll bleibt, und electrons darf aus demselben Nenner-Grund nicht null sein.
Anwendungsfälle
Prüfung von Hausaufgaben und Klausuren
Studierende und Bewertende berechnen die benötigte Elektrolysezeit für Kupfer-, Silber- oder Aluminium-Halbreaktionen aus m, I, M und n und erhalten eine klare Fehlermeldung, wenn versehentlich null Stromstärke übermittelt wird.
Schätzungen für Galvanik-Zeitpläne
Werkstatt- und Laborskripte schätzen, wie viele Sekunden Plattierung für eine Zielmasse in Gramm bei geplanter Stromstärke nötig sind, bevor die Badchemie festgelegt wird — ohne das Faradaysche Gesetz in jeder Tabelle neu zu implementieren.
Häufige Fragen
Wie berechne ich die Elektrolysezeit für eine abzuscheidende Zielmasse?
Die Antwort enthält die Zeit in Sekunden über t = (m·n·F)/(I·M).
Was passiert bei einer Stromstärke von null?
Null Strom macht den Faraday-Nenner I·M undefiniert (Division durch null) und wird abgelehnt und nicht berechnet.
Welche Einheiten verwendet der Rechner?
Masse in Gramm, Stromstärke in Ampere, molare Masse in g/mol und Zeit in Sekunden. Die Ladung wird in Coulomb ausgegeben. Die Faraday-Konstante beträgt 96485.3321 C/mol.
Berücksichtigt der Rechner die Stromausbeute?
Nein. Er nimmt 100 % faradaysche Ausbeute bei konstantem Strom an. Wenn Nebenreaktionen Ladung verbrauchen, skalieren Sie die zurückgegebene Zeit nach oben, indem Sie durch Ihren Ausbeuteanteil teilen.
Was passiert, wenn die Stromstärke null ist?
Die Rechnung wird mit einer klaren Meldung abgelehnt, weil bei null Ampere keine Laufzeit definiert ist. So fällt ein versehentlich leer gelassener Strom sofort auf, statt einen unendlichen Wert zu liefern.
Welche Elektronenzahl gilt für Kupfer, Silber und Aluminium?
Sie ergibt sich aus der Halbreaktion: 2 für Kupfer(II), das zu Metall reduziert wird, 1 für Silber(I) und 3 für Aluminium(III). Eine falsche Elektronenzahl verändert die berechnete Zeit im selben Verhältnis.
Verwandte Tools
Für Entwickler — API-Zugang
Alles auf dieser Seite ist auch per API verfügbar. Dieser Abschnitt richtet sich an Teams, die es in ihre eigenen Systeme einbinden möchten; alle anderen nutzen einfach das Tool oben.
Endpunkt
Authentifizierung per Bearer-Token. Ein einziger POST stellt die Aufgabe in die Warteschlange; das Ergebnis erhalten Sie per Webhook oder über einen signierten Link.
Aufruf aus Ihrem Stack
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/chem/electrolysis-time \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"mass":1,"current":1.5,"molar_mass":63.546,"electrons":2}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/chem/electrolysis-time", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"mass": 1,
"current": 1.5,
"molar_mass": 63.546,
"electrons": 2
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/chem/electrolysis-time",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"mass": 1,
"current": 1.5,
"molar_mass": 63.546,
"electrons": 2
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/chem/electrolysis-time", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"mass":1,"current":1.5,"molar_mass":63.546,"electrons":2}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"mass":1,"current":1.5,"molar_mass":63.546,"electrons":2}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/chem/electrolysis-time", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Beispiel-Anfrage
{
"mass": 1,
"current": 1.5,
"molar_mass": 63.546,
"electrons": 2
}Beispiel-Antwort
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "chem.electrolysis_time",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}Die API arbeitet asynchron: Sie erhalten sofort eine task_id. Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt.
Preis
Der Preis steht auf der Seite – keine Tokens, keine Credits. Fehlgeschlagene Aufgaben werden nicht berechnet.
Fehler
| HTTP | Code | Bedeutung |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Der API-Schlüssel fehlt oder ist ungültig – prüfen Sie den Authorization-Header (Bearer). |
402 | insufficient_balance | Ihr Guthaben reicht für diese Aufgabe nicht aus – Aufladungen verfallen nicht. |
404 | unknown_type | Unbekannter Aufgabentyp – prüfen Sie das Feld „type“ gegen den Katalog. |
429 | rate_limited | Zu viele Anfragen – warten Sie kurz; Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt. |
Technische Hinweise
Was die Elektrolysezeit-Formel liefert und wie Sie die Eingaben wählen
Für ein Cu²⁺-Ion, das zu Metall reduziert wird, gilt n = 2; für Ag⁺ gilt n = 1; für Al³⁺ gilt n = 3. Senden Sie ein JSON-Objekt mit den Pflichtfeldern mass, current, molar_mass und electrons als endliche Zahlen oder numerische Strings; Aliase wie m, I, M, n, mass_g, target_mass, amperes, molecular_weight und valence werden akzeptiert, sofern sie vom SDK dokumentiert sind, damit Clientcode die Laborsprache sprechen kann. Die Stromstärke muss strikt positiv sein; null Ampere scheitern mit invalid_input, weil die Division durch I·M undefiniert ist und die Engine dafür nie Infinity oder NaN zurückgibt. Identische Eingaben erzeugen stets identisches JSON, denn der Pfad ist reine Arithmetik ohne Netzwerk, Zufallsstartwert und Uhrzeit.
Zeit, Ladung, Stoffmengen und Faraday-Zwischengrößen ablesen
Der Konstantenblock dokumentiert die verwendete Faraday-Konstante F und die SI-Einheiten für Masse, Strom, molare Masse, Zeit und Ladung. Das Hauptergebnis ist die Zeit in Sekunden, zusätzlich als time_s für Clients mit explizitem Einheitensuffix. charge_C gibt die insgesamt fließende Ladung als Strom mal Zeit in Coulomb an — das Q, das Lehrbücher oft vor der Umrechnung in Elektronen-Stoffmengen einführen. moles_product ist Masse geteilt durch molare Masse, und moles_electrons ist n mal der Produkt-Stoffmenge, sodass Sie die Stöchiometrie Schritt für Schritt gegen eine Handrechnung prüfen können. Die Formelzeichenkette lautet stets t = (m·n·F)/(I·M), und das Methodenlabel ist immer faraday_first_law_time, damit nachgelagerter Code verzweigen kann, ohne Formen zu erraten. Verwenden Sie die Zeit allein, wenn ein Plattierungsplan einen einzigen Sekundenwert braucht; verwenden Sie charge_C und moles_product, wenn Bewertungssoftware Coulomb- und Mol-Zwischenrechnungen separat prüfen muss. Fehlende Pflichtfelder, nicht endliche Zahlen, negative Masse, null oder negative Stromstärke, nicht positive molare Masse und null Elektronen scheitern alle mit invalid_input und werden nach Ablehnung durch die Engine nicht berechnet.
API-Nutzung, Preise, Laborabläufe und praktische Grenzen
Kombinieren Sie diesen Endpunkt mit einem Faraday-Massen-Rechner, wenn Sie eine Laufzeit bereits kennen und Gramm statt Sekunden suchen, oder mit einem Molare-Masse-Rechner, wenn die Summenformel bekannt ist, M aber noch nicht numerisch. Dieses Produkt nimmt hundert Prozent Stromausbeute und konstanten Strom an; verliert Ihre Zelle Ladung durch Nebenreaktionen, skalieren Sie das Ergebnis außerhalb dieser Funktion mit der Ausbeute — geringere Ausbeute bedeutet mehr Zeit für dieselbe Zielmasse. Halten Sie Eingaben in üblichen Laborbereichen — Ampere von Mikroplatten bis zu Industriebädern, Massen von Milligramm bis zu Kilogramm-Zielen — und bevorzugen Sie Schulbuchgrößen für Bewertungs-Orakel. Senden Sie einen JSON-Body mit den vier Pflichtzahlen und nutzen Sie den kostenlosen Elektrolysezeit-Rechner im Browser für Hausaufgaben-Checks, Vorlesungsdemos und schnelle Plattierungsdauer-Schätzungen, ohne eine Tabellenkalkulation oder ein lokales Chemie-Toolkit zu installieren. Nutzen Sie die vorausbezahlte API, wenn eine Lernplattform, eine Prozessleit-Sandbox, ein Curriculums-Generator oder eine Galvanik-Pipeline einen stabilen Vertrag unter KIT-Guthaben zu $0.002 pro erfolgreichem Posten benötigt; Validierungsfehler verbrauchen nach Ablehnung durch die Engine nie Guthaben. SDK-Autoren können time, charge_C und moles_product direkt in UI-Tabellen abbilden, die das Rechenbeispiel spiegeln, das Studierende auf Papier schreiben, wenn sie das Faradaysche Gesetz von Hand nach der Dauer umstellen.
Integrationsbeispiele
Nachhilfe- und Curriculums-Generatoren
Kurswerkzeuge erzeugen durchgerechnete Faraday-Zeit-Beispiele mit strukturiertem JSON für Karteikarten, Schrittblätter und automatisch bewertete Elektrochemie-Übungen mit Fokus auf die Dauer statt die Masse.
Technische Fragen
Ist der Elektrolysezeit-Rechner kostenlos?
Das Browser-Werkzeug läuft kostenlos auf Ihrem Gerät. API-Aufrufe nutzen vorausbezahltes KIT-Guthaben zu $0.002 pro erfolgreichem Posten; Validierungsfehler werden nicht berechnet.