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Leitfähigkeit

Konzentrationsabhängigkeit der Leitfähigkeit (Kohlrausch'sches Gesetz)

Abb.1
Spezifische Leitfähigkeit in Abhängigkeit von der Konzentration

Man erwartet bei Elektrolyten, die unabhängig von der Konzentration vollständig dissoziieren (starke Elektrolyte), eine lineare Abhängigkeit der Leitfähigkeit von der Konzentration des Elektrolyten. Experimentell lässt sich dies jedoch nur für verdünnte Lösungen belegen, wie in (Abb. 1) dargestellt.

Gesetz
Von Kohlrausch wurde um 1900 empirisch das Kohlrausch'sches Quadratwurzelgesetz aufgestellt:
Λ m = Λ m 0 χ c

Λ m 0 ist der Wert für die molare Leitfähigkeit bei unendlicher Verdünnung (Grenzleitfähigkeit). In diesem Wert sind keine interionischen Wechselwirkungen mehr enthalten. Experimentell ist dieser Wert nicht zugänglich, da bei unendlicher Verdünnung keine Leitfähigkeit mehr gemessen werden kann. Der Wert für Λ m 0 wird durch Extrapolation bestimmt.

Warnung
Dieses Gesetz gilt nur für hinreichend verdünnte, starke Elektrolyte!
Abb.2
Leitfähigkeit als Funktion der Ionenstärke bzw. Konzentration

Wenn diese Bedingung nicht erfüllt ist, ist die Beweglichkeit abhängig von der Konzentration. Die Beweglichkeit wird durch die Wechselwirkung zwischen den Ionen verringert. (Abb. 2) zeigt die Auftragung der molaren Leitfähigkeit gegen die Konzentration für einige schwache und starke Elektrolyte.

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