Elektrochemisches Äquivalent
# Elektrochemisches Äquivalent

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

    ${\ddot {A}}_{e}={\frac {M}{z\cdot F}}$

Das elektrochemische Äquivalent ist eine in der Galvanotechnik wichtige Größe. Pro einfache Ladung eines Mols sind 96485,336 As/mol (Faraday-Konstante) zur Reduktion bzw. Oxidation erforderlich.

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 elektrochemische 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 elektrochemischer Äquivalente

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

Ausgewählte Beispiele für berechnete elektrochemische Äquivalente $Ä_e$ :

| Element | OZ | Sb. | Molmasse [g/mol] | $z$ Änderung Wertigkeit | ${\frac {1}{z\cdot F}}$ [µmol/As] | $Ä_e$ [mg/As] | $Ä_e$ [g/Ah] | Typ | Anwendungsbeispiele, Bemerkungen |
| - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| Aluminium | 13 | Al | 26,98154 | 3 | 3,45476 | 0,09321 | 0,33557 | M | Aluminium-Herstellung 3 ↔ 0 |
| Antimon | 51 | Sb | 121,76 | 3 | 3,45476 | 0,42065 | 1,51434 | SG | −3 ↔ 0 bzw. 3 ↔ 0 |
| Antimon | 51 | Sb | 121,76 | 5 | 2,07285 | 0,25239 | 0,90861 | SG | 5 ↔ 0 |
| Antimon | 51 | Sb | 121,76 | 2 | 5,18213 | 0,63098 | 2,27152 | SG | 5 ↔ 3 |
| Barium | 56 | Ba | 137,327 | 2 | 5,18213 | 0,71165 | 2,56193 | EAM | 2 ↔ 0 |
| Beryllium | 4 | Be | 9,01218 | 2 | 5,18213 | 0,04670 | 0,16813 | EAM | 2 ↔ 0 |
| Bismut | 83 | Bi | 208,9804 | 3 | 3,45476 | 0,72198 | 2,59912 | SG | 3 ↔ 0 |
| Blei | 82 | Pb | 207,2 | 4 | 2,59107 | 0,53687 | 1,9327 | M | 4 ↔ 0 |
| Blei | 82 | Pb | 207,2 | 2 | 5,18213 | 1,0737 | 3,8655 | M | Blei-Akku 4 ↔ 2 bzw. 2 ↔ 0 |
| Brom | 35 | Br | 79,904 | 1 | 10,3643 | 0,82815 | 2,98133 | H | −1 ↔ 0 |
| Cadmium | 48 | Cd | 112,414 | 2 | 5,18213 | 0,58254 | 2,09716 | M | 2 ↔ 0 |
| Caesium | 55 | Cs | 132,90545 | 1 | 10,3643 | 1,37747 | 4,95888 | AM | 1 ↔ 0 |
| Calcium | 20 | Ca | 40,078 | 2 | 5,18213 | 0,20769 | 0,74768 | EAM | 2 ↔ 0 |
| Chlor | 17 | Cl | 35,45 | 1 | 10,3643 | 0,3674 | 1,3227 | H | Chlor-Alkali-Elektrolyse −1 ↔ 0 |
| Chrom | 24 | Cr | 51,9961 | 3 | 3,45476 | 0,17963 | 0,64668 | M | Verchromen 3 ↔ 0 |
| Chrom | 24 | Cr | 51,9961 | 6 | 1,72738 | 0,08982 | 0,32334 | M | Verchromen 6 ↔ 0 |
| Cobalt | 27 | Co | 58,93319 | 2 | 5,18213 | 0,30540 | 1,09944 | M | 2 ↔ 0 |
| Eisen | 26 | Fe | 55,845 | 2 | 5,18213 | 0,28940 | 1,04183 | M | Eisenbeschichtung 2 ↔ 0 |
| Eisen | 26 | Fe | 55,845 | 3 | 3,45476 | 0,19293 | 0,69455 | M | 3 ↔ 0 |
| Eisen | 26 | Fe | 55,845 | 1 | 10,3643 | 0,57879 | 2,08365 | M | 3 ↔ 2 |
| Fluor | 9 | F | 18,9984 | 1 | 10,3643 | 0,19690 | 0,70886 | H | Fluor-Herstellung −1 ↔ 0 |
| Gold | 79 | Au | 196,96657 | 1 | 10,3643 | 2,04141 | 7,34909 | M | Au(I) nur in Komplexen beständig |
| Gold | 79 | Au | 196,96657 | 3 | 3,45476 | 0,68047 | 2,4497 | M | 3 ↔ 0 |
| Iod | 53 | I | 126,90447 | 1 | 10,3643 | 1,31527 | 4,73498 | H | −1 ↔ 0 |
| Kalium | 19 | K | 39,0983 | 1 | 10,3643 | 0,40523 | 1,45881 | AM | 1 ↔ 0 |
| Kupfer | 29 | Cu | 63,546 | 2 | 5,18213 | 0,32930 | 1,18549 | M | Elektrolytische Kupferraffination 2 ↔ 0 |
| Kupfer | 29 | Cu | 63,546 | 1 | 10,3643 | 0,65861 | 2,37099 | M | 1 ↔ 0 |
| Lithium | 3 | Li | 6,94 | 1 | 10,3643 | 0,0719 | 0,2589 | AM | Lithium-Herstellung 1 ↔ 0 |
| Magnesium | 12 | Mg | 24,305 | 2 | 5,18213 | 0,12595 | 0,45343 | EAM | Magnesium-Herstellung 2 ↔ 0 |
| Mangan | 25 | Mn | 54,93804 | 7 | 1,48061 | 0,08134 | 0,29283 | M | 7 ↔ 0 |
| Mangan | 25 | Mn | 54,93804 | 2 | 5,18213 | 0,28470 | 1,02491 | M | |
| Mangan | 25 | Mn | 54,93804 | 1 | 10,3643 | 0,56939 | 2,04981 | M | Zink-Mangan-Zellen 4 ↔ 3 bzw. 3 ↔ 2 |
| Mangan | 25 | Mn | 54,93804 | 3 | 3,45476 | 0,18980 | 0,68327 | M | |
| Natrium | 11 | Na | 22,98977 | 1 | 10,3643 | 0,23827 | 0,85778 | AM | Natrium-Herstellung 1 ↔ 0 |
| Nickel | 28 | Ni | 58,6934 | 2 | 5,18213 | 0,30416 | 1,09497 | M | galvanisches Vernickeln 2 ↔ 0 |
| Niob | 41 | Nb | 92,90637 | 5 | 2,07285 | 0,19258 | 0,69329 | M | |
| Palladium | 46 | Pd | 106,42 | 2 | 5,18213 | 0,55148 | 1,98534 | M | 2 ↔ 0 |
| Platin | 78 | Pt | 195,084 | 4 | 2,59107 | 0,50548 | 1,81971 | M | 4 ↔ 0 |
| Platin | 78 | Pt | 195,084 | 2 | 5,18213 | 1,01095 | 3,63943 | M | 4 ↔ 2 bzw. 2 ↔ 0 |
| Quecksilber | 80 | Hg | 200,592 | 2 | 5,18213 | 1,03949 | 3,74218 | M | |
| Quecksilber | 80 | Hg | 200,592 | 1 | 10,3643 | 2,07899 | 7,48436 | M | |
| Rhodium | 45 | Rh | 102,90549 | 3 | 3,45476 | 0,35551 | 1,27985 | M | 3 ↔ 0 |
| Rubidium | 37 | Rb | 85,4678 | 1 | 10,3643 | 0,88581 | 3,18892 | AM | 1 ↔ 0 |
| Sauerstoff | 8 | O | 15,9994 | 2 | 5,18213 | 0,08291 | 0,29848 | Ch | Wasserelektrolyse −2 ↔ 0 |
| Schwefel | 16 | S | 32,06 | 2 | 5,18213 | 0,1661 | 0,5981 | Ch | −2 ↔ 0 |
| Selen | 34 | Se | 78,971 | 2 | 5,18213 | 0,40924 | 1,47326 | Ch | −2 ↔ 0 |
| Silber | 47 | Ag | 107,8682 | 1 | 10,3643 | 1,11798 | 4,02471 | M | 1 ↔ 0 |
| Strontium | 38 | Sr | 87,62 | 2 | 5,18213 | 0,4541 | 1,6346 | EAM | 2 ↔ 0 |
| Tantal | 73 | Ta | 180,94788 | 5 | 2,07285 | 0,37508 | 1,35028 | M | 5 ↔ 0 |
| Thallium | 81 | Tl | 204,382 | 3 | 3,45476 | 0,70609 | 2,54192 | M | 3 ↔ 0 |
| Thallium | 81 | Tl | 204,382 | 1 | 10,3643 | 2,11827 | 7,62577 | M | 1 ↔ 0 |
| Titan | 22 | Ti | 47,867 | 4 | 2,59107 | 0,12403 | 0,44650 | M | 4 ↔ 0 |
| Vanadium | 23 | V | 50,9415 | 5 | 2,07285 | 0,10559 | 0,38014 | M | 5 ↔ 0 |
| Wasserstoff | 1 | H | 1,0074 | 1 | 10,3643 | 0,01044 | 0,03759 | Hy | Wasserelektrolyse |
| Wolfram | 74 | W | 183,84 | 4 | 2,59107 | 0,47634 | 1,71483 | M | 4 ↔ 0 |
| Zink | 30 | Zn | 65,38 | 2 | 5,18213 | 0,3388 | 1,2197 | M | galvanische Verzinkung |
| Zinn | 50 | Sn | 118,71 | 2 | 5,18213 | 0,61517 | 2,21462 | M | galvanische Verzinnung 4 ↔ 2 bzw. 2 ↔ 0 |
| Zinn | 50 | Sn | 118,71 | 4 | 2,59107 | 0,30759 | 1,10731 | M | 4 ↔ 0 |
| Zirconium | 40 | Zr | 91,224 | 4 | 2,59107 | 0,23637 | 0,85092 | M | 4 ↔ 0 |
