Электрохимический или электролитический эквивалент — Закон Фарадея (см. Электрохимия) устанавливает строгую зависимость между количеством электричества, прошедшим через раствор или сплав электролитов, и количеством разложенного током вещества. Согласно этому закону, при прохождении одного и того же гальванического тока через ряд вольтметров, количества веществ, выделившихся на электродах, должны быть в отношении их эквивалентных весов. Этим и пользуются для определения величины эквивалентов простых тел. Такие найденные электролизом величины можно назвать электрохимическим или электролитическим (Лотар Мейер) эквивалентом. По существу, они ничем не отличаются от химических эквивалентов; иначе был бы неверен закон Фарадея. Химическим же эквивалентом называют ту долю атомного веса элемента, которая может быть замещена в частице одним атомом водорода. Основным вольтметром при нахождении эквивалентов служит обыкновенно серебряный (см. Электрохимия фиг. 1). Это объясняется тем, что методы электролитического осаждения серебра разработаны лучше других и для серебра точнее всего известно соотношение между количеством прошедшего электричества и выделившегося вещества (см. Электрохимия). Методом электролиза водных растворов могут быть определены эквиваленты всех осаждаемых током металлов (см. Электрохимический анализ), а также водорода, кислорода и галоидов, кроме фтора. Должно подчеркнуть, что весовое количество осажденного током простого тела для атомов, образующих несколько форм соединений, то есть с несколькими случаями валентности, будет зависеть от взятой для электролиза формы соединения. Практически этот случай имеет значение только для солей меди, железа и ртути. Медь, например, в солях закиси одноэквивалентна (Cu2Cl2), в солях окиси двуэквивалентна (Cu2Cl2). В расположенном ниже списке приведены валентность, обозначенная римской цифрой, атомный и эквивалентный вес простых тел, имеющих приложение при электролизе растворов. В этом списке за «эталон сравнения», то есть за то число, к которому с возможной в настоящее время степенью точности отнесены атомные веса, принят атомный вес кислорода, равный 16.
Атомный вес | Эквивалентный вес | |
---|---|---|
Кислород II | 16 | 8 |
Серебро I | 107,93 | 107,93 |
Бром I | 79,96 | 79,96 |
Водород I | 1,008 | 1,008 |
Железо II | 56 | 28 |
Железо III | 56 | 18,67 |
Золото III | 197,2 | 65,73 |
Йод I | 126,85 | 126,85 |
Кадмий II | 112 | 56 |
Марганец II | 55 | 27,5 |
Медь I | 63,5 | 63,5 |
Медь II | — | 31,8 |
Никель II | 58,7 | 29,35 |
Олово II | 118,5 | 59,25 |
Платина IV | 194,8 | 48,7 |
Ртуть I | 200 | 200 |
Ртуть II | — | 100 |
Сурьма III | 120 | 40 |
Цинк II | 65,4 | 32,7 |
Хлор I | 35,45 | 35,45 |
Не должно думать, что этим списком исчерпывается разнообразие валентности и число выделяемых током простых тел. В ней приведены только величины, заведомо определяемые электролизом водных растворов. Электролиз расплавленных веществ не разработан настолько, чтобы служить для точного определения эквивалентного веса. Однако в электрохимической практике постоянно пользуются для расчетов эквивалентными весами, определенными химическим путем. Из этих величин особенно важное значение имеют эквивалент алюминия 9,03, при атомном весе 27,1, эквиваленты калия и натрия, совпадающие с их атомными весами, то есть 39,15 и 23,05. В научной литературе иногда придают особое значение термину электрохимический эквивалент, обозначая им количество вещества, выделяющееся при прохождении одного кулона электричества, то есть величину, равную для серебра, согласно новейшим исследованиям Рихардса и его учеников, 0,0011175 граммов, или для других простых тел, равную выше приведенным величинам для эквивалентов, деленным на 96580. От такого специального значения этого термина должно отказаться, чтобы избежать возможных недоразумений в количественном значении слова эквивалент. Очевидно, что можно взять любое весовое количество одного простого тела и найти эквивалентные ему количества других простых тел, но раз применяется слово эквивалент или какая-либо его определенная доля, должно считать приведенные выше в списке величины, а также и другие величины эквивалентов, применяемые в химии. В новейшей научной литературе часто встречается термин грамм-эквивалент. Невозможно допустить, чтобы в электрохимии он имел иное значение, чем в общей химии. Грамм-эквивалент для серебра будет 107,93 грамма, для алюминия 9,03 грамма и т. д., независимо от методов опредедения.