
【化】 hydrogen equivalent
hydrogen
【醫】 H; hydr-; hydro-; hydrogen; light hydrogen
【化】 equivalent; equivalent weight
【醫】 equivalent; equivalent weight
【經】 equivalent units
氫當量(Hydrogen Equivalent)是電化學領域的專業術語,指在電解過程中産生1摩爾氫氣(H₂) 所需的電量。其數值等于法拉第常數(F),即96,485 庫侖/摩爾(精确值為 96,485.3329 C/mol)。該概念源于法拉第電解定律,用于量化電解反應中物質生成量與消耗電量之間的關系。
電化學基準
氫當量是計算其他物質在電解中沉積或溶解所需電量的參照标準。例如,析出1摩爾銀(Ag⁺ + e⁻ → Ag)需1倍法拉第常數電量(1F),而析出1摩爾鋁(Al³⁺ + 3e⁻ → Al)需3倍法拉第常數電量(3F)。
計算關系式
物質的質量 ( m ) 與通過電量 ( Q ) 的關系為:
$$ m = frac{Q cdot M}{n cdot F} $$
其中 ( M ) 為摩爾質量,( n ) 為離子電荷數,( F ) 即氫當量(法拉第常數)。
第3章“電解與法拉第定律”系統闡釋氫當量的理論基礎(ISBN 978-7-03-050121-7)。
定義氫當量為标準電量單位,見 Gold Book Entry: Faraday constant。
法拉第常數最新實測值: NIST Faraday Constant。
該術語在漢英對照中需明确譯為"hydrogen equivalent" 或"electrochemical equivalent of hydrogen",強調其作為基準電量的本質屬性。
“氫當量”是化學領域的一個專業術語,其核心含義與物質間的化學反應能力相關,具體解釋如下:
氫當量(Hydrogen Equivalent)指在化學反應中,某種物質與氫元素具有相同結合能力的相對重量。例如,若某元素X的1克與氫的1克能完全反應,則X的氫當量為1。這一概念常用于衡量不同元素在化合或置換反應中的等價關系。
當量的一般計算公式為: $$ text{當量} = frac{text{原子量}}{text{化合價}} $$ 氫的原子量為1,化合價為+1,因此其當量為1。其他元素的氫當量通過對比其原子量與化合價得出。例如,氧的原子量為16,化合價為-2,其氫當量為$16 div 2 = 8$,即1單位氧的當量相當于8單位氫的當量。
早期化學中,氫被作為當量計算的基準(當量=1),但因實際應用中氫的儲存和操作難度較大,現代更多采用氧作為基準(當量=8)。不過“氫當量”這一術語仍用于描述基于氫的等價關系。
當量概念現逐漸被摩爾(mol)和物質的量濃度取代,但在電化學、傳統工業分析等領域仍有使用。需注意區分“當量”與“摩爾”,前者是質量比例,後者是粒子數量單位。
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