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Tutorial MenueFlüssigkeitenLerneinheit 9 von 10

Leitfähigkeit von Elektrolyten

Spezialfall: Wasser

Die anomal hohen Werte der Leitfähigkeit für Oxonium- und Hydroxid-Ionen beruhen nicht auf den Größen der Ionen, sondern auf einem speziellen Leitungsmechanismus. Die Leitung erfolgt hier nicht nur durch Ionenwanderung, sondern auch durch Verschiebung von Bindungselektronen zwischen H3O+- und OH-Ionen und den strukturell eng verwandten Wassermolekülen:

Abb.1

Durch Verschiebung der Bindungselektronen wird die Ladung des Oxonium-Ions auf ein anderes neu gebildetes H3O+-Ion übertragen.

Es findet also auch Ladungstransport ohne gleichzeitigen Massetransport statt. Ein analoger Mechanismus kann auch für die Leitung durch OH-Ionen in wässriger Lösung formuliert werden. Dieser Mechanismus spielt nur für wässrige Elektrolytlösungen eine Rolle; in anderen Lösungsmitteln sind die molaren Leitfähigkeiten von H3O+- und OH-Ionen denen der Alkali-Ionen vergleichbar.

Auch Salzschmelzen leiten den elektrischen Strom. Die spezifischen Leitfähigkeiten sind hier wesentlich höher als die von Lösungen, weil die Konzentration von Ladungsträgern (geschmolzenes Salz ohne Lösungsmittel) sehr hoch ist.

Tab.1
spezifische Leitfähigkeit einiger Stoffe
T/°Cκ[ Scm-1 ]
Essigsäure 1 mol/l251,65· 10 -3
KCl 1mol/l250,1119
HCl 1mol/l8000,3322
LiCl-Schmelze3186,6
NaOH-Schmelze1502,1
α-AgI(s) 1,3
Si 4,3· 10 -6
Ge 0,02
GaAs 50
InSb 650
Ag 625000
Fe 100000
Graphitparallel zu den Schichten30000
Graphitsenkrecht zu den Schichten5
Retortenkohle(Graphit, statistisch isotrop)200

Feste Ionenleiter sind ionische Verbindungen, in denen eine Ionenart im festen Teilgitter der anderen beweglich ist, so leitet α-Silber-Iodid bei höheren Temperaturen über bewegliche Ag+-Ionen, einige Nebengruppenoxide über Oxid-Ionen.

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