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Elektrochemisches Äquivalent



Das elektrochemische Äquivalente) gibt an, wie viel Gramm eines Stoffes bei der Elektrolyse an einer Elektrode durch eine elektrische Ladung von einem Coulomb (oder von einer Amperestunde) abgeschieden werden. Es ist gleich der Molaren Masse M dividiert durch das Produkt aus der Reaktionswertigkeit z des Stoffes und der Faraday-Konstante F:

\ddot A_e = \frac{M}{z \cdot F}

Weiteres empfehlenswertes Fachwissen

Das elektrochemische Äquivalent ist eine in der Galvanotechnik wichtige Größe. Die tatsächlich zur Abscheidung benötigte Ladung ist aufgrund von Nebenreaktionen oft größer als der mit Hilfe des elektrochemischen Äquivalents berechnete Wert; dies wird dann über die Stromausbeute berücksichtigt.

Hintergrund

Nach dem Ersten Faradayschen Gesetz in seiner ursprünglichen Fassung ist die Masse eines bei einer Elektrolyse abgeschiedenen Stoffes der geflossenen elektrischen Ladung proportional. Das elektrochemischen Äquivalent ist der Proportionalitätsfaktor zwischen Ladung Q und abgeschiedener Masse m:

m = \ddot A_e Q

Die oben angegebene Formel ergibt sich aus dem Zweiten Faradayschen Gesetz, nach dem die Masse des umgesetzten Stoffes seiner Molmasse proportional ist.

Wertetabelle für in der Galvanik wichtige Elemente

Die SI-Einheit des elektrochemischen Äquivalents ist g/C bzw. g/As. In der Galvanotechnik werden Ladungen meist in Amperestunden (Ah) gemessen; für Äe ist daher auch die Einheit g/Ah gebräuchlich.

Beispiele für Elektrochemische Äquivalente Äe
Element Ordnungszahl Molmasse [g/mol] Wertigkeit Äe [mg/As] Äe [g/Ah]
Aluminium 13 28.981 3 0.09321 0.3355
Blei 82 207.2 2 1.0737 3.8655
Cadmium 48 112.411 2 0.5825 2.0971
Chrom 24 51.9961 3 0.1796 0.6467
Chrom 24 51.9961 6 0.0898 0.3233
Eisen 26 55.845 2 0.2894 1.0418
Eisen 26 55.845 3 0.1929 0.6946
Gold 79 196.96657 1 2.0414 7.3491
Kobalt 27 58.93319 2 0.3054 1.0994
Kupfer 29 63.546 2 0.3293 1.1855
Mangan 25 54.93805 3 0.1898 0.6833
Nickel 28 58.6934 2 0.3042 1.0950
Nickel 28 58.6934 3 0.2028 0.7300
Palladium 46 106.42 2 0.5515 1.9853
Platin 78 195.084 2 1.0110 3.6394
Rhodium 45 102.9055 3 0.3555 1.2798
Sauerstoff 8 15.9994 2 0.0829 0.2985
Silber 47 107.8682 1 1.1180 4.0247
Wasserstoff 1 1.00794 1 0.0104 0.0376
Zink 30 65.409 2 0.3390 1.2202
Zinn 50 118.71 2 0.6152 2.2146
Zinn 50 118.71 4 0.3076 1.1073

Literatur

Werner John, Bernhard Gaida, Technische Mathematik für die Galvanotechnik, 9. Auflage 2007, Eugen G. Leuze Verlag, Bad Saulgau, ISBN 978-3-87480-230-7

 
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