Электрохимический эквивалент

Электрохимический эквивалент (устар. электролитический эквивалент) — масса вещества, которое должно выделиться во время электролиза на электроде, согласно закону Фарадея, при прохождении через электролит единицы количества заряда. 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[1]. 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

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
Водород1,00791 ↔ 010,3640,01040,0376электролиз воды
Кислород15,9992 ↔ 05,18210,08290,298
Фтор18,9981 ↔ 010,3640,1970,709производство фтора
Натрий22,9901 ↔ 010,3640,2380,858производство натрия
Алюминий26,9813 ↔ 03,45480,09320,336производство алюминия
Хлор35,4511 ↔ 010,3640,3671,32электролиз хлорида натрия
Хром51,9966 ↔ 3 или 3 ↔ 03,45480,1800,647
Хром51,9966 ↔ 01,72740,08980,323
Марганец54,9384 ↔ 3 или 3 ↔ 210,364--щелочной элемент
Марганец54,9384 ↔ 2 или 2 ↔ 05,18210,2851,02
Марганец54,9387 ↔ 4 или 3 ↔ 03,45480,1900,683
Марганец54,9387 ↔ 01,48060,08130,293
Железо55,8453 ↔ 210,364--
Железо55,8452 ↔ 05,18210,2891,04
Железо55,8453 ↔ 03,45480,1930,695
Никель58,6932 ↔ 05,18210,3041,09
Кобальт58,9332 ↔ 05,18210,3051,10
Медь63,5462 ↔ 1 или 1 ↔ 010,3640,6592,37
Медь63,5462 ↔ 05,18210,3291,19рафинирование меди
Цинк65,4092 ↔ 05,18210,3391,22
Родий102,913 ↔ 03,45480,3561,28
Палладий106,422 ↔ 05,18210,5521,99
Серебро107,871 ↔ 010,3641,124,02
Кадмий112,412 ↔ 05,18210,5832,10
Олово118,714 ↔ 2 или 2 ↔ 05,18210,6152,21
Олово118,714 ↔ 02,59110,3081,11
Платина195,082 ↔ 05,18211,013,64
Золото196,971 ↔ 010,3642,047,35Au(I)
Золото196,973 ↔ 03,45480,6802,45
Свинец207,24 ↔ 2 или 2 ↔ 05,18211,073,87свинцово-кислотный аккумулятор
Свинец207,24 ↔ 02,59110,5371,93

Примечания

Литература

  • Петрий, О. А. Эквивалент электрохимический // Краткая химическая энциклопедия / гл. ред. И. Л. Кнунянц. М. : Сов. энциклопедия. — Т. 5: Т−Я. — С. 979.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.