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Äquivalent, mechanisches - Äquivalenzparität.
Atome festgestellt werden sollte, für unzuverlässig und schenkte deshalb auch den Bestimmungen der relativen Gewichte der einzelnen Atome wenig Vertrauen. Man mochte sich deshalb für chemische Betrachtungen nicht der Atomgewichte bedienen, sondern zog die bisher schon bekannten "Verbindungs- oder Mischungsgewichte" vor, für welche Wollaston 1814 den Namen Ä. einführte. Nach ihm sind Äquivalente auch diejenigen relativen Mengen verschiedener Stoffe, die sich zu einfachen und bekannten Verbindungen vereinigen. Seitdem hat man alle drei Ausdrücke meist nebeneinander und für dieselben Begriffe gebraucht, und erst Laurent und Gerhardt lehrten seit 1846 die Begriffe Atom, Molekül und A. scharf voneinander zu unterscheiden. Atom ist nach jetziger Anschauung das chemisch kleinste, also chemisch nicht weiter zerlegbare Teilchen von Materie, Molekül die kleinste der freien Existenz fähige Menge von Substanz, und mit diesen Begriffen hat der Begriff vom Ä. direkt durchaus nichts gemein. Von Äquivalenz oder Gleichwertigkeit kann nach der obigen Definition nur bei Körpern die Rede sein, die von irgend einem chemischen Gesichtspunkt aus in Bezug auf Wirkungswert miteinander verglichen werden können. So sind Chlor, Brom und Jod, einander sehr ähnliche Körper, das Brom kann aber das Jod, und das Chlor kann Brom und Jod aus ihren Verbindungen austreiben. Untersucht man die dabei stattfindenden Gewichtsverhältnisse, so zeigt sich, daß 127 Teile Jod ersetzt werden durch 80 Teile Brom oder 35,5 Teile Chlor. Dieselben Gewichtsmengen verbinden sich mit 23 Teilen Natrium oder 108 Teilen Silber oder mit 1 Teil Wasserstoff, und von diesem Gesichtspunkt aus sind sie gleich- oder ähnlichwertig (äquivalent). Nun können in ähnlicher Weise 16 Teile Sauerstoff, 32 Teile Schwefel, 79,4 Teile Selen einander ersetzen, und diese Mengen, welche also einander äquivalent sind, verbinden sich mit 2 Teilen Wasserstoff. Daraus ist zu folgern, daß z. B. 16 Teile Sauerstoff äquivalent sind mit 2×35,5 oder 71 Teilen Chlor, und in der That treiben 71 Teile Chlor aus Kalk oder ähnlichen Metalloxyden 16 Teile Sauerstoff aus. Die genannten Zahlen stimmen nun aber überein mit den Atomgewichten, und es ergibt sich, daß vom Chlor, Brom, Jod, Wasserstoff stets 1 Atom äquivalent ist 1 Atom, ebenso vom Sauerstoff, Schwefel, Selen, Stickstoff und Phosphor etc., daß aber 1 Atom Sauerstoff, Schwefel oder Selen äquivalent ist 2 Atomen Chlor oder Wasserstoff. In ähnlicher Weise läßt sich zeigen, daß 1 Atom Stickstoff oder Phosphor äquivalent 3 Atomen Chlor oder Wasserstoff, und 1 Atom Kohlenstoff äquivalent 4 Atomen der letztern ist.
Wie die Atome kann man auch die Moleküle miteinander hinsichtlich ihrer Äquivalenz vergleichen. Salpetersaures Silberoxyd wird durch Chlornatrium zersetzt, es entstehen salpetersaures Natron und Chlorsilber, und die Mengen der einzelnen Körper, welche hierbei zersetzt werden oder entstehen, sind einander äquivalent. Aus dem salpetersauren Silber wird eine äquivalente Menge Chlorsilber gefällt etc. Meist spricht man aber in Bezug auf die Moleküle nur von der Äquivalenz der Säuren, Basen und Salze. Diejenigen relativen Mengen der verschiedenen Säuren oder Basen sind äquivalent, welche mit einer und derselben Menge einer bestimmten Base oder Säure bestimmte und vergleichbare Salze erzeugen. Da aus Säuren Salze durch Eintritt von Metall entstehen, so kann man auch diejenigen Mengen verschiedener Säuren für äquivalent ansehen, in welche bei der Bildung vergleichbarer Salze die gleichgroße Menge desselben Metalls eintritt, und dem entsprechend bei Basen diejenigen Mengen, in welchen äquivalente Mengen von Metall enthalten sind. Vergleicht man in solcher Weise die Moleküle hinsichtlich ihrer Äquivalenz, so findet man, daß 1 Mol. Chlorwasserstoffsäure äquivalent ist 1 Mol. Bromwasserstoff oder 1 Mol. Salpetersäure, ebenso 1 Mol. Schwefelsäure äquivalent 1 Mol. Oxalsäure oder Bernsteinsäure, aber 1 Mol. dieser letztern äquivalent 2 Mol. Chlorwasserstoffsäure oder Salpetersäure. 1 Mol. Phosphorsäure ist äquivalent 3 Mol. Salpetersäure oder Chlorwasserstoffsäure. Alle Äquivalenzbestimmungen hat man zur größern Vereinfachung der chemischen Ausdrucksweise auf eine und dieselbe Einheit bezogen und zwar auf den Wasserstoff. 1 Atom desselben ist die Einheit der Äquivalent ist Ein Ä. Diejenige Menge eines Elements bezeichnet man als 1 Ä., welche äquivalent ist mit 1 Atom Wasserstoff. Demnach repräsentieren 1 Atom Chlor, Brom, Jod 1 Ä., 1 Atom Sauerstoff, Schwefel, Selen 2 Äquivalente, 1 Atom Stickstoff, Phosphor, Arsen 3, 1 Atom Kohlenstoff, Silicium 4 Äquivalente. Dem entsprechend nennt man die Atome ein-, zwei-, drei-, vierwertig und braucht diese Ausdrücke auch für Atomgruppen, welche hinsichtlich ihres chemischen Verhaltens die Rolle von Atomen spielen. In ähnlicher Weise verfährt man nun auch bei den Molekülen, für deren Wertigkeit ebenfalls das Wasserstoffatom als Einheit dient. Säuremoleküle, welche durch Eintritt von nur 1 Ä. Metall in neutrale Salze verwandelt werden, repräsentieren 1 Ä., z. B. die Salpetersäure, während 1 Mol. Schwefelsäure 2 und 1 Mol. Phosphorsäure 3 Äquivalente repräsentieren, weil sie mit 3 Äquivalenten Metall neutrale Salze liefern. Dasselbe gilt für die Basen, und als 1 Ä. eines neutralen Salzes gilt diejenige Menge, welche 1 Ä. Säure entspricht, die also 1 Ä. irgend eines Metalls enthält. Wie die Atome nennt man auch die Säuren und Basen ein-, zwei-, dreiwertig oder braucht häufiger für erstere die Ausdrücke ein-, zwei-, dreibasisch, für letztere ein-, zwei-, dreisäurig. So einfach diese Verhältnisse auch sind, so entstehen doch in manchen Fällen besondere Schwierigkeiten, z. B. bei den Säuren, welche, wie die Phosphorsäure, mit 1 Atom Natrium, aber auch mit 2 und 3 Atomen dieses Metalls Salze bildet. Diesen Thatsachen gegenüber hat man den Grundsatz aufgestellt, daß bei Bestimmung der Äquivalenz mehrbasischer Säuren lediglich die normalen Salze zu berücksichtigen sind. Die Phosphorsäure ist dreibasisch, und 1 Molekül Phosphorsäure ist gleich 3 Äquivalenten. Derselbe Grundsatz gilt für die Bestimmung der Äquivalenz mehrsäuriger Basen. Eine andre Schwierigkeit zeigt sich bei manchen Metallen. Quecksilber bildet zwei Verbindungen mit Sauerstoff: Oxydul und Oxyd, und dem entsprechend zwei Reihen Salze. Nun fällen 65,2 Teile Zink aus dem salpetersauren Quecksilberoxyd 200, aus dem salpetersauren Quecksilberoxydul aber 400 Teile Quecksilber. Mit 71 Teilen Chlor bilden 200 Teile Quecksilber das Quecksilberchlorid und 400 Teile Quecksilber das Chlorür. In den Verbindungen der Oxydreihe sind 100 Teile, in denen der Oxydulreihe 200 Teile äquivalent mit 1 Atom Wasserstoff. Kupfer, Eisen, Zinn und andre Metalle zeigen ähnliche Verhältnisse, woraus sich also die Thatsache ergibt, daß gewisse Elemente in verschiedenen Verbindungen mit verschiedenen Äquivalenten auftreten können.
Äquivalent, mechanisches, der Wärmeeinheit, s. Wärme.
Äquivalenzparität, Gleichheit der Münzwerte und der Wechselkurse zweier Plätze.
