Ist Meerwasser leitfähiger als reines Wasser, weil "elektrischer Strom durch die Ionen in Lösung transportiert wird"?

Antworten (1)

Ja. Reines Wasser ist ein extrem schlechter elektrischer Leiter, es enthält sehr wenige Ionen. Wasser mit einem Elektrolyten (wie NaCl) ist ein viel besserer elektrischer Leiter; da die Ionen wandern können. Die Wanderung von Ionen ist genauso wie die Wanderung von Elektronen. Wenn Sie eine imaginäre Oberfläche in die Zelle legen, wird eine negative Nettoladung zum positiven Anschluss übergehen und umgekehrt. Das ist wie ein Strom. Da im Inneren Nettostrom vorhanden ist, leitet es.

Der äquivalente Leitwert (ein Konzept der Loco*-Chemie) einer Lösung ist einfach die Summe der Leitwerte ihrer Bestandteile (Kohlrausch-Gesetz). Hier, Λ bezeichnet die äquivalente Leitfähigkeit eines Teils der Lösung, und λ ist das gleiche für Ionen. Nur eine Notation.

Für reines Wasser,

Λ H 2 Ö = λ H + + λ Ö H −
Nun, da die Konzentrationen von H + / Ö H − sind klein ( 10 − 7 M bei STP), die λ s und damit Λ H 2 Ö sind ziemlich winzig. Für Wasser mit Salz drin bekommen wir
Λ S Ö l N = Λ H 2 Ö + Λ N A C l = λ H + + λ Ö H − + λ N A + + λ C l −

Seit N A C l dissoziiert fast vollständig, wir werden groß λ s, und damit Λ S Ö l N , die mit der Leitfähigkeit (in der oben erwähnten Lokweise) in Beziehung gesetzt werden kann.

Reines/destilliertes Wasser ist also ein extrem schlechter Leiter, während unreines Wasser mit Ionen darin ein guter Leiter ist

* Loco, weil sie durchgehend von einer 1-m-Zelle ausgehen und das Notwendige nicht einhalten M − 1 oder was auch immer in ihren Einheiten. Aufgrund dieser Festlegung von Parametern, ja, das verstehen wir Bereich der Platten = Volumen , wodurch wir es auf Konzentration beziehen können; aber dies gibt uns Vorhersagen für einen bestimmten Fall; wenn die Länge der Zelle nur 1 m beträgt. Aus bestimmten Gründen werden diese Vorhersagen blindlings auf den allgemeinen Fall angewendet. Das Ganze wird verwirrend, wenn man versucht, es sich vorzustellen.

Ausgezeichnet, vielen Dank. Es sind also nicht die Elektronen, die sich durch das Wasser bewegen, sondern die Ionen, die sich bewegen, um die Ladung der Elektroden auszugleichen (+ve-Ionen gehen zu einer Elektrode mit Elektronen und Anionen gehen zu der Elektrode ohne Elektronen). Unter Wechselstrom kann dies also für immer auftreten, aber unter Gleichstrom hört der Strom vermutlich irgendwann auf zu fließen, sobald sich alle verfügbaren Ionen zu einer der beiden Elektroden bewegt haben. Ist das korrekt? (und danke für die Fußnote!... genial :-) )
Hey @Manishearth, haben Sie irgendwelche Gedanken zu "... vermutlich wird der Strom schließlich aufhören zu fließen, sobald alle verfügbaren Ionen zu einer der beiden Elektroden gewandert sind. Ist das richtig?". Danke.
@AJP ja. Dies dauert jedoch (ewig) lange, da für die Verunreinigungen ein Feststoff-Ionen-Gleichgewicht besteht, wenn die Ionen zu verschwinden beginnen, werden Ionen aus dem Feststoff erzeugt. Aber es wird versuchen, das Gleichgewicht aufrechtzuerhalten, so dass die Anzahl neuer Ionen viel kleiner sein wird. Dieser Prozess wird praktisch unendlich weitergehen, da die Gleichgewichtsgesetze die Menge an Feststoff oder Ionen nicht vollständig verschwinden lassen. Praktisch wird es einen Punkt geben, an dem diese Zahlen zu klein werden, aber praktisch ist dies noch sehr weit entfernt.
Ist Meerwasser leitfähiger als reines Wasser, weil "elektrischer Strom durch die Ionen in Lösung transportiert wird"?
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