Kohlrausch's Gesetz der Ionenleitfähigkeit erklärt
Kohlrauschs-Gesetz-der-Ionenleitfähigkeit
Wenn-Sie-versuchen,-den-komplexen-Tanz-der-Ionen-in-einer-Lösung-zu-verstehen,-bietet-Kohlrauschs-Gesetz-der-Ionenleitfähigkeit-eine-harmonische-Melodie.-Es-bietet-Einblicke,-wie-einzelne-Ionen-zur-Gesamtleitfähigkeit-von-Lösungen-beitragen.-Lassen-Sie-uns-eintauchen!
Die-Formel
Die-Formel-für-Kohlrauschs-Gesetz-kann-wie-folgt-geschrieben-werden:
Λm-=-λ+-*-c-+-λ--*-cwobei-Λm-die-molare-Leitfähigkeit-ist,-λ+-und-λ--die-begrenzenden-molaren-Leitfähigkeiten-des-Kations-bzw.-Anions-sind-und-c-die-Konzentration-der-Elektrolytlösung-in-Mol-pro-Liter-(mol/L)-ist.
Erläuterung-der-Eingaben
- begrenzte-Kationleitfähigkeit-(λ_+):--Dargestellt-in-Einheiten-von-S·cm²/mol,-ist-es-die-begrenzende-molare-Leitfähigkeit-des-positiv-geladenen-Ions-(Kation)-des-Elektrolyten.
- begrenzte-Anionleitfähigkeit-(λ -):--Dargestellt-in-Einheiten-von-S·cm²/mol,-ist-es-die-begrenzende-molare-Leitfähigkeit-des-negativ-geladenen-Ions-(Anion)-des-Elektrolyten.
- Konzentration-(c):--Gemessen-in-Mol-pro-Liter-(mol/L),-gibt-es-die-Konzentration-der-Elektrolytlösung-an.
Erläuterung-der-Ausgaben
- molare-Leitfähigkeit-(Λm):--Ausgedrückt-in-S·cm²/mol,-ist-es-die-Gesamtmolare-Leitfähigkeit-der-Elektrolytlösung.
Ein-praktisches-Beispiel
Betrachten-Sie-ein-einfaches-Beispiel-mit-gewöhnlichem-Kochsalz-(NaCl).-Die-begrenzenden-molaren-Leitfähigkeiten-von-Na+-und-Cl--betragen-etwa-50,1-S·cm²/mol-bzw.-76,3-S·cm²/mol.-Angenommen,-Sie-lösen-1-Mol-NaCl-in-1-Liter-Wasser-auf.-Angewendet-Kohlrauschs-Gesetz:
Λm-=-50,1-*-1-+-76,3-*-1-=-126,4-S·cm²/mol-Datensicherung
Stellen-Sie-sicher,-dass-die-Eingaben-positive-Zahlen-sind:
- Die-begrenzte-Kationleitfähigkeit-sollte->-0-sein.
- Die-begrenzte-Anionleitfähigkeit-sollte->-0-sein.
- Konzentration-sollte->-0-sein.
Zusammenfassung
Kohlrauschs-Gesetz-zeigt,-wie-die-Leitfähigkeit-einer-Elektrolytlösung-von-der-Art-und-Konzentration-der-vorhandenen-Ionen-abhängt.-Durch-das-Verständnis-davon-können-Chemiker-bessere-Prozesse-entwerfen,-effiziente-Batterien-herstellen-und-sogar-Wasser-reinigen.
FAQs
F:-Was-passiert,-wenn-die-Konzentration-extrem-hoch-ist?
A:-Kohlrauschs-Gesetz-ist-am-genauesten-für-verdünnte-Lösungen.-Bei-hohen-Konzentrationen-können-Ionenwechselwirkungen-zu-Abweichungen führen.
F: Kann dieses Gesetz auf alle Elektrolyte angewendet werden?
A: Während Kohlrauschs Gesetz vielseitig ist, passen sehr komplexe oder große Moleküle möglicherweise nicht perfekt aufgrund zusätzlicher Faktoren.