Molare Leitfähigkeit

Die molare Leitfähigkeit Λ_m beschreibt die elektrische Leitfähigkeit einer elektrolytischen Flüssigkeit in Abhängigkeit von der Konzentration der Ionen. Sie ist definiert als Quotient

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der spezifischen Leitfähigkeit und der Ionenkonzentration c.

Die molare Leitfähigkeit hängt von der Konzentration ab und nicht unbedingt von der Teilchenanzahl des Stoffes in Lösung. Dies liegt daran, dass die Zahl der Ionen in Lösung nicht proportional zur Konzentration des Elektrolyts sein kann. Dies ist zum Beispiel bei schwachen Elektrolyten der Fall, also bei Stoffen die in Lösung nicht vollständig dissoziieren. Ein weiterer Grund für die Abhängigkeit der Leitfähigkeit von der Konzentration ist die elektrostatische Wechselwirkung der Ionen in Lösung. Auf Grund der Wechselwirkung muss die Leitfähigkeit einer Lösung nicht proportional zur Zahl der vorhandenen Ionen sein. Typische Werte für die molare Leitfähigkeit liegen bei 10 mS·m²·mol^-1.

Die spezifische Leitfähigkeit ist dann über die Zellkonstante k und der gemessen Leitfähigkeit definiert:

Die Zellkonstante hängt von der bei der Messung verwendeten Elektrode ab.

Friedrich Wilhelm Kohlrausch fand für starke Elektrolyten bei niedriger Ionenkonzentration c das asymptotische Verhalten

mit materialabhängigen Konstanten und K. Bei niedrigen Konzentrationen hat die molare Leitfähigkeit demnach den von c unabhängigen Grenzwert . Dieser Grenzwert hat die Einheit S·cm²·mol^-1; zu beachten ist, dass Konzentrationen üblicherweise in mol·dm^-3 angegeben werden.

Für schwache Elektrolyte gilt das Ostwaldsches Verdünnungsgesetz.

Siehe auch

• Konduktometrie
• Leitfähigkeitsdetektor