Faraday-Elektrolyse-Massenrechner
Schätzen Sie, wie viel Metall sich abscheidet: 2,5 A über 3600 Sekunden in einem Kupferbad, mit 63,546 g/mol und zwei Elektronen pro Ion, scheiden knapp 3 g Kupfer ab. Kostenlos in Ihrem Browser.
- Kostenlos
- Läuft in Ihrem Browser
- Ohne Anmeldung
- Ihre Daten bleiben auf Ihrem Gerät
Im Browser ausführen – kostenlos
Rechenbeispiel
- Strom
- 2,5
- Zeit
- 3.600
- Molare Masse
- 63,546
- Elektronen
- 2
- Masse
- 2,9637354588
- Masse g
- 2,9637354588
- Ladung C
- 9.000
- Mol Elektronen
- 0,0932784269
Faradays erstes Gesetz der Elektrolyse verknüpft die Masse des an einer Elektrode abgeschiedenen oder gelösten Materials mit der elektrischen Ladung, die die Zelle durchläuft. Bei konstantem Strom, einer Elektrolysedauer, der molaren Masse der interessierenden Spezies und der Zahl der pro Formeleinheit übertragenen Elektronen liefert diese Fähigkeit die abgeschiedene Masse mit einer deterministischen SI-Formel—ohne Tabellen, ohne Netz und ohne zufällige Drift. Studierende prüfen damit Hausaufgaben zur Kupferabscheidung, zur Stöchiometrie der Aluminiumschmelze und zu Ausbeuten der Elektroraffination; Laborsoftware und Fertigungsskripte nutzen denselben Vertrag, um erwartete Grammwerte in Tests festzunageln.
Was Faradays erstes Gesetz liefert und wie Sie Eingaben wählen
Formulieren Sie das Elektrolyseproblem mit vier bekannten Größen: elektrischer Strom I in Ampere, Dauer t in Sekunden, molare Masse M der abgeschiedenen Spezies in Gramm pro Mol und die Zahl der Elektronen n, die übertragen werden, wenn eine Formeleinheit dieser Spezies reduziert oder oxidiert wird. Faradays erstes Gesetz besagt, dass die abgeschiedene Masse gleich Strom mal Zeit mal molarer Masse geteilt durch n mal der Faraday-Konstante F ist, wobei F die Ladung eines Mols Elektronen ist, etwa sechundneunzigtausendvierhundertfünfundachtzig Coulomb pro Mol.
Für ein Kupfer-zwei-plus-Ion, das zu Metall reduziert wird, gilt n gleich zwei; für Silber-eins-plus gilt n gleich eins; für Aluminium-drei-plus gilt n gleich drei. Strom und Zeit müssen nichtnegativ sein, weil eine negative Ampere-Anzeige oder eine negative Dauer in diesem Produkt kein physikalisches Elektrolyseintervall ist. Die molare Masse muss positiv sein, damit die Massenskala sinnvoll bleibt.
Anwendungsfälle
Hausaufgaben- und Prüfungskontrolle
Studierende und Korrektoren berechnen die abgeschiedene Masse für Kupfer-, Silber- oder Aluminium-Halbreaktionen aus I, t, M und n und erhalten einen klaren Fehler, wenn irrtümlich null Elektronen übermittelt werden.
Galvanik- und Prozessschätzungen
Werkstatt- und Laborskripte schätzen Gramm abgeschiedenen Metalls für geplanten Strom und Laufzeit, bevor die Badchemie festgelegt wird, ohne Faradays Gesetz in jeder Tabellenkalkulation neu zu implementieren.
Häufige Fragen
Wie berechnet man die bei der Elektrolyse abgeschiedene Masse?
Die Antwort enthält die Masse in Gramm über m = (I·t·M)/(n·F).
Was geschieht, wenn electrons null ist?
Null Elektronen machen den Faraday-Nenner n·F undefiniert (Division durch null); die Eingabe wird abgelehnt und nicht berechnet.
Welche Einheiten verwendet der Rechner?
Strom in Ampere, Zeit in Sekunden, molare Masse in g/mol und Masse in Gramm. Die Ladung wird in Coulomb angegeben. Die Faraday-Konstante beträgt 96485.3321 C/mol.
Berücksichtigt der Rechner die Stromausbeute?
Nein. Er setzt 100 % faradaysche Effizienz bei konstantem Strom voraus. Wenden Sie Ihren eigenen Wirkungsgradfaktor auf die zurückgegebene Masse an, wenn Nebenreaktionen Ladung verschwenden.
Welchen Wert für n nehme ich bei Kupfer, Silber oder Aluminium?
n ist die Zahl der Elektronen, die ein Ion bei der Abscheidung aufnimmt. Für zweifach positives Kupfer ist n gleich 2, für einfach positives Silber 1 und für dreifach positives Aluminium 3.
Was passiert, wenn die Elektronenzahl null ist?
Der Rechner lehnt die Eingabe ab, weil im Nenner n mal Faraday-Konstante steht und eine Division durch null keine Masse ergibt. Geben Sie die Elektronenzahl aus der Teilreaktion Ihres Metalls ein.
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/faraday-mass-deposited \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"current":2.5,"time":3600,"molar_mass":63.546,"electrons":2}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/chem/faraday-mass-deposited", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"current": 2.5,
"time": 3600,
"molar_mass": 63.546,
"electrons": 2
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/chem/faraday-mass-deposited",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"current": 2.5,
"time": 3600,
"molar_mass": 63.546,
"electrons": 2
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/chem/faraday-mass-deposited", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"current":2.5,"time":3600,"molar_mass":63.546,"electrons":2}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"current":2.5,"time":3600,"molar_mass":63.546,"electrons":2}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/chem/faraday-mass-deposited", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Beispiel-Anfrage
{
"current": 2.5,
"time": 3600,
"molar_mass": 63.546,
"electrons": 2
}Beispiel-Antwort
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "chem.faraday_mass_deposited",
"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
Null Elektronen werden als invalid_input abgelehnt, weil der Nenner n F undefiniert ist.
Was Faradays erstes Gesetz liefert und wie Sie Eingaben wählen
Senden Sie ein JSON-Objekt mit den Pflichtfeldern current, time, molar_mass und electrons als endliche Zahlen oder numerische Zeichenketten; Aliase wie I, t, M, n, amperes, seconds, molecular_weight und valence werden akzeptiert, wenn das SDK sie dokumentiert, sodass Clientcode die Laborsprache sprechen kann. Null Elektronen scheitern mit invalid_input, weil die Division durch n F undefiniert ist und die Engine in diesem Fall niemals Infinity oder NaN zurückgibt. Identische Eingaben erzeugen stets identisches JSON, weil der Pfad reine Arithmetik ohne Netz, ohne Zufallsseed und ohne Wanduhr ist.
Lesen von Masse, Ladung, Molen und Zwischengrößen nach Faraday
Der Block constants dokumentiert die verwendete Faraday-Konstante F und die SI-Einheitenbeschriftungen für Strom, Zeit, molare Masse, Masse und Ladung. Das Hauptergebnis ist mass in Gramm, auch als mass_g freigegeben für Clients, die ein explizites Einheitensuffix bevorzugen. charge_C meldet die gesamte durchgelaufene Ladung als Strom mal Zeit in Coulomb, das Q, das in vielen Lehrbüchern vor der Umrechnung in Mol Elektronen erscheint. moles_electrons ist diese Ladung geteilt durch F, und moles_product ist Mol Elektronen geteilt durch n, sodass Sie die Stöchiometrie Schritt für Schritt gegen eine Handrechnung prüfen können. Die Zeichenkette formula ist stets m gleich öffnende Klammer I mal t mal M schließende Klammer über öffnende Klammer n mal F schließende Klammer, und die Methodenbeschriftung ist stets faraday_first_law, damit nachgeschalteter Code ohne Formenschnüffeln verzweigen kann. Verwenden Sie mass allein, wenn ein Abscheidungsbericht eine einzige Grammzahl braucht; verwenden Sie charge_C und moles_product, wenn Bewertungssoftware die Zwischenarithmetik von Coulomb und Mol getrennt prüfen muss. Fehlende Pflichtfelder, nichtendliche Zahlen, negativer Strom oder Zeit, nichtpositive molare Masse und null Elektronen scheitern 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 Molmassenrechner, wenn die Formelspezies bekannt, M aber noch nicht numerisch ist, oder mit Ladung-Strom-Zeit-Werkzeugen, wenn Sie Q bereits kennen und nur noch M und n einfalten müssen. Dieses Produkt setzt hundert Prozent Stromausbeute und konstanten Strom voraus; wenn Ihre Zelle Ladung in Nebenreaktionen verschwendet, skalieren Sie das Ergebnis außerhalb dieser Fähigkeit mit dem Wirkungsgrad. Halten Sie Eingaben in gewöhnlichen Laborbereichen—Ampere von Mikroplatten bis Industriebad, Zeiten von Sekunden bis mehrstündige Läufe—und bevorzugen Sie Zahlen im Klassenraummaßstab für Bewertungsorakel. Senden Sie einen JSON-Körper mit den vier Pflichtzahlen und rufen Sie den kostenlosen Browser-Faraday-Elektrolyse-Massenrechner für Hausaufgabenprüfungen, Vorlesungsdemos und schnelle Abscheidungsschätzungen auf, ohne Tabellenkalkulation oder ein lokales Chemie-Toolkit zu installieren. Nutzen Sie die Prepaid-API, wenn eine Tutoring-Plattform, eine Prozesssteuerungs-Sandbox, ein Curriculum-Generator oder eine Galvanik-Pipeline unter KIT-Saldo einen stabilen Vertrag zu $0.002 pro erfolgreichem Element braucht; Validierungsfehler verbrauchen nach Ablehnung durch die Engine niemals Saldo. SDK-Autoren können mass, charge_C und moles_product direkt in UI-Tabellen abbilden, die das ausgearbeitete Beispiel spiegeln, das Studierende auf Papier schreiben, wenn sie Faradays Gesetz von Hand anwenden.
Integrationsbeispiele
Tutoring und Curriculum-Generatoren
Lektionsersteller erzeugen ausgearbeitete Faraday-Massenbeispiele mit strukturiertem JSON für Karteikarten, Schrittblätter und selbst bewertete Elektrochemie-Übungen.
Technische Fragen
Ist der Faraday-Elektrolyse-Massenrechner kostenlos?
Das Browser-Werkzeug läuft kostenlos auf Ihrem Gerät. API-Aufrufe nutzen Prepaid-KIT-Saldo zu $0.002 pro erfolgreichem Element; Validierungsfehler werden nicht berechnet.