Таблица значений электрохимических эквивалентов
Электрохимический эквивалент (устар. электролитический эквивалент) — количество вещества, которое должно выделиться во время электролиза на электроде, согласно закону Фарадея, при прохождении через электролит единицы количества электричества. Электрохимический эквивалент измеряется в кг/Кл. Лотар Мейер использовал термин электролитический эквивалент.
Законы Фарадея
Первый закон Фарадея устанавливает строгую зависимость между количеством электричества, прошедшим через раствор или сплав электролитов, и количеством разложенного током вещества . А именно, масса вещества, осаждённого на электроде при электролизе, прямо пропорциональна количеству электричества, переданного на этот электрод:
- ,
где — количество электричества (измеряемое как правило в кулонах), а — масса осаждённого вещества. Коэффициент пропорциональности зависит от вещества и называется электрохимическим эквивалентом этого вещества.
Согласно второму закону Фарадея, электрохимический эквивалент в свою очередь прямо пропорционален эквивалентной массе вещества. А именно:
- ,
где 96 485,33289 Кл/моль — постоянная Фарадея, а — эквивалентная масса (называемая также химическим эквивалентом), то есть та доля молярной массы вещества, которая может быть замещена в частице одним атомом водорода:
- ,
где — молярная масса, а — валентное число ионов вещества (число электронов на один ион). Таким образом электрохимический эквивалент может быть вычислен как:
- .
Таблица значений электрохимических эквивалентов наиболее важных веществ
Элемент молярная масса
(г/моль)изменение валентности
z
(мкмоль/кулон)электрохимический эквивалент
(мг/кулон)электрохимический эквивалент
(г/Ампер-час)пример применения Водород 1,0079 1 ↔ 0 10,364 0,0104 0,0376 электролиз воды Кислород 15,999 2 ↔ 0 5,1821 0,0829 0,298 Фтор 18,998 1 ↔ 0 10,364 0,197 0,709 производство фтора Натрий 22,990 1 ↔ 0 10,364 0,238 0,858 производство натрия Алюминий 26,981 3 ↔ 0 3,4548 0,0932 0,336 производство алюминия Хлор 35,451 1 ↔ 0 10,364 0,367 1,32 электролиз хлорида натрия[en] Хром 51,996 6 ↔ 3 или 3 ↔ 0 3,4548 0,180 0,647 Хром 51,996 6 ↔ 0 1,7274 0,0898 0,323 Марганец 54,938 4 ↔ 3 или 3 ↔ 2 10,364 - - щелочной элемент Марганец 54,938 4 ↔ 2 или 2 ↔ 0 5,1821 0,285 1,02 Марганец 54,938 7 ↔ 4 или 3 ↔ 0 3,4548 0,190 0,683 Марганец 54,938 7 ↔ 0 1,4806 0,0813 0,293 Железо 55,845 3 ↔ 2 10,364 - - Железо 55,845 2 ↔ 0 5,1821 0,289 1,04 Железо 55,845 3 ↔ 0 3,4548 0,193 0,695 Никель 58,693 2 ↔ 0 5,1821 0,304 1,09 Кобальт 58,933 2 ↔ 0 5,1821 0,305 1,10 Медь 63,546 2 ↔ 1 или 1 ↔ 0 10,364 0,659 2,37 Медь 63,546 2 ↔ 0 5,1821 0,329 1,19 рафинирование меди[de] Цинк 65,409 2 ↔ 0 5,1821 0,339 1,22 Родий 102,91 3 ↔ 0 3,4548 0,356 1,28 Палладий 106,42 2 ↔ 0 5,1821 0,552 1,99 Серебро 107,87 1 ↔ 0 10,364 1,12 4,02 Кадмий 112,41 2 ↔ 0 5,1821 0,583 2,10 Олово 118,71 4 ↔ 2 или 2 ↔ 0 5,1821 0,615 2,21 Олово 118,71 4 ↔ 0 2,5911 0,308 1,11 Платина 195,08 2 ↔ 0 5,1821 1,01 3,64 Золото 196,97 1 ↔ 0 10,364 2,04 7,35 Au(I) Золото 196,97 3 ↔ 0 3,4548 0,680 2,45 Свинец 207,2 4 ↔ 2 или 2 ↔ 0 5,1821 1,07 3,87 свинцово-кислотный аккумулятор Свинец 207,2 4 ↔ 0 2,5911 0,537 1,93