Äquivalentzahl
Die Äquivalentzahl ist die Anzahl der bei einer elektrochemischen Reaktion ausgetauschten Elektronen. Sie wird häufig mit $ n_{e} $ oder z bezeichnet. Mit Hilfe der Äquivalentzahl kann eine Beziehung zwischen dem Stoffumsatz der elektrochemischen Reaktion und dem elektrischen Stromfluss hergestellt werden. Da der Stromfluss über eine elektrische Strommessung leicht erfassbar ist, lassen sich elektrochemische Reaktionen sehr einfach quantitativ bestimmen.
So ist beispielsweise die Äquivalentzahl der galvanischen Kupferabscheidung aus einer Kupfersulfatlösung gleich 2.
- $ \mathrm {\ {Cu}^{2+}+\ 2\ {e}^{-}\rightarrow \ {Cu}} $
Über das Faradaysche Gesetz ergibt sich der Zusammenhang
- $ n={\frac {Q}{n_{e}F}} $
mit
- n abgeschiede Stoffmenge,
- F die Faraday-Konstante und
- Q die geflossene Ladungsmenge.
Bei einem Stromfluss von 1 Ampere werden demzufolge 5,2·10-6 mol pro Sekunde abgeschieden. Dies entspricht 1,2 g pro Stunde.
Zusatz:
Die Äquivalentzahl z bezieht sich nicht auf die Substanz, sondern auf das Verhalten der Substanz in einer Reaktion und entspricht dem früher verwendeten Begriff "Wertigkeit".
Sie ist für folgende Reaktionen definiert:
Neutralisation: z= Anzahl der H+ - od. OH−- Ionen, die das Teilchen austauscht
Redoxreaktion: z= Anzahl der ausgetauschten Elektronen, also die Änderung der Oxidationsstufe
Ionenreaktion: z= Betrag der Ladungszahl des Ions