电解计算器 – 析出质量、时间、电流与电荷量

基于法拉第电解定律,计算电解过程中的析出质量、所需时间、电流或电荷量,支持铜、银、氢气等常见物质及自定义输入。

932.7K 次使用最近更新 · 2026-04-25本地运行 · 零上传

使用方法

  1. 在四个选项中选择求解目标:析出质量、所需时间、所需电流或电荷量。
  2. 选择物质预设(如 Cu、Ag、H₂),或选择"自定义"后手动输入摩尔质量(g/mol)和电子转移数(n)。
  3. 输入已知参数——根据模式填写电流(A)、时间(含单位选择:秒/分钟/小时)或目标质量。
  4. 右侧面板自动显示主要结果,以及生成物的物质的量和电荷量。

底部的公式参考框可随时查看核心公式。

公式与原理

电解计算遵循法拉第电解定律。将析出质量与电荷量联系起来的核心公式为:

$$m = \frac{I \cdot t \cdot M}{n \cdot F}$$

其中:

  • $m$ = 析出或释放的物质质量(g)
  • $I$ = 电流(A,安培)
  • $t$ = 时间(s,秒)
  • $M$ = 物质摩尔质量(g/mol)
  • $n$ = 每摩尔物质转移的电子摩尔数
  • $F$ = 法拉第常数 ≈ 96,485 C/mol

电荷量公式: $$Q = I \cdot t \quad \text{(库仑)}$$

析出物质的量: $$\text{物质的量} = \frac{Q}{n \cdot F} = \frac{m}{M}$$

本计算器支持由同一公式导出的四种计算模式

  • 析出质量(已知 I、t、M、n)→ $m$
  • 所需时间(已知 m、I、M、n)→ $t = \frac{m \cdot n \cdot F}{I \cdot M}$
  • 所需电流(已知 m、t、M、n)→ $I = \frac{m \cdot n \cdot F}{t \cdot M}$
  • 电荷量(已知 I、t)→ $Q = I \cdot t$

使用场景

  • 电镀行业:计算在给定电流下,将特定质量(厚度)的铜镀层电镀到金属零件上所需的时间。
  • 化学学生:解决电化学考试中涉及法拉第定律的计算题。
  • 科研实验室:在实验装置中确定精确析出特定质量金属所需的电流。
  • 电池与燃料电池工程师:估算充放电过程中的理论电荷容量和质量变化。
  • 水电解(制氢):计算在给定电流下单位时间内产生的氢气量。

关于电解计算器 – 析出质量、时间、电流与电荷量的常见问题

法拉第常数是什么?为什么要用它?

法拉第常数(F ≈ 96,485 C/mol)是 1 摩尔电子所携带的总电荷量。它将通过电解质的电荷量与在电极上析出或释放的物质的量联系起来。

可以计算析出特定质量所需的时间吗?

可以。在"求解目标"中选择"所需时间 (t)",输入目标质量、电流、摩尔质量和电子转移数,计算器将输出所需时间(单位:秒和分钟)。

"电子转移数 (n)"是什么意思?

指每摩尔物质析出时转移的电子摩尔数。铜(Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu)n=2,银(Ag⁺ + e⁻ → Ag)n=1。

如何输入自定义物质?

在物质预设列表中选择"自定义",然后手动填写摩尔质量(g/mol)和电子转移数。

我的数据会被存储或上传吗?

不会。所有计算均在浏览器本地完成,不传输也不存储任何输入数据。