Ionen tragen zur Leitfähigkeit bei....?

  • Ionen tragen zur Leitfähigkeit bei.... so heißt es, aber was kann man da genau sagen?
    Ich würde gerne einige Informationen sammeln - Villeicht gerne an Beispielen wie Schwefelsäure und/oder Org. Säuren erklärt....


    Danke und Gruß!

  • Ionen sind ähnlich wie freie Elektronen Ladungsträger. Sie können aber im Gegensatz zu Elektronen Mehrfachladungen (z.B HCO- ; SO4 2- ) und auch positive Ladungen tragen (gelöste Metallionen, Al3+).
    Grundsätzlich müssen diese Stoffe aber in Form eine Elektrolyts vorhanden sein. D.h. wässrige Lsg. oder Schmelzen von Salzen, Säuren oder Basen. Der Grund ist einfach. Die Ladungstragenden Ionen müssen frei sein.
    Ein Salzkristall ist z.B. (fast) nicht leitend da keine Freien Ladungsträger vorhanden sind, denn die Ionen sind fest im Gitter eingebaut.
    Eine Salzlösung in wasser ist aber leitend, denn die Ionen sind dort freibeweglich und wandern entsprechend ihrer Ladung zur Kathode bzw. Anode (wenn ein Elektrisches Feld anliegt).


    Ionenleiter könen fest, flüssig oder gasförmig sein.


    Ich hoffe das reicht erstmal, wenn noch was ist immer fragen :)

  • Ok.. Danke - Nun wie verhält es sich z.B. im Vergleich (H3o+/Na+/OH- beispielsweise).... Welches ist größer/schneller/besser???? Gibt es da irgendwelche "Richtlinien"?


    D.h., ich möchte auf das chemische hinaus....


    Wäre nett wenn du nochmals helfen könntest.


    Gruß!

  • ...Bitte immer den Beitrag auf die LEITFÄHIGKEIT beziehen, denn mir ist leider noch nicht gaaanz klar was exakt die Leitfähigkeit damit zu tun hat, dass sie ladungsträger sind... klingt blöd, aber wäre gut wenn du es bitte "richtig" herausstellen könntest...



    Danke!

  • So richtig kann ich dir jetzt auch keine Antwort geben. Müsste ich mich erst belesen.
    Grundsätzlich ist die Leitfähigkeit abhängig von der Temperatur und der Ladungszahl. In Elektrolytlösungen ist es auch von der Konzentration und dem Dissoziationsgrad des Stoffes abhängig. Der Dissoziationsgrad gibt an, wie groß der bei der elektrolytischen Dissoziation der Verb. AB in Ionen A+ u. B zerfallene Molekülanteil ist und ist von der Temperatur u. Konzentration abhängig.
    Also ob es starke oder schwache Elektrolyte sind


    Schau mal ob dir folgende Seiten weiterhelfen.


    http://www.tomchemie.de/Leitfaehigkeit.htm
    http://iwan.chem.tu-berlin.de/…pr1_SS/skript/25_leit.pdf


    http://www.chemie.uni-marburg.…ripten/Ionentransport.pdf
    http://www.relaxation.uni-duis…Praktikum/pca13/Aschw.pdf

  • ein paar kommentare:


    1.
    freie elektronen existieren unter normalbedingungen nicht und konnten bisher nur in lösungen von alkalimetallen in flüssigem ammoniak isoliert werden. sprich: in "normalen" elektrolyten, also z.b. salzlösungen wird man garantiert keine freie elektronen finden.


    2.
    die leitfähigkeit hängt unter anderem von ladung, ladungskonzentration, ionenbeweglichkeit (größe des ions, größe der hydrathülle), lösungsmittel usw. ab.


    3.
    ionenleiter (elektrolyte) sind nicht fest. gasförmige ionische leiter existieren unter normalbedingungen nicht.
    kristalle leiten nicht, da es keine beweglichen ladungsträger im kristallgitter gibt. metalle sind feste leiter, was aber mit dem elektronengasmodell oder besser mit dem bändermodell erklärt wird. auch hier existieren keine beweglichen ionen.
    schmelzen sind flüssige elektrolyte.


    literaturempfehlungen:
    e. riedel, anorganische chemie, de gruyter
    p.w. atkins physikalische chemie, willey vch

  • Zitat

    Original von kirsche
    1.
    freie elektronen existieren unter normalbedingungen nicht und konnten bisher nur in lösungen von alkalimetallen in flüssigem ammoniak isoliert werden. sprich: in "normalen" elektrolyten, also z.b. salzlösungen wird man garantiert keine freie elektronen finden.

    Das hat hier doch niemand behauptet, oder?


    Zitat

    Original von kirsche
    3.
    ionenleiter (elektrolyte) sind nicht fest. gasförmige ionische leiter existieren unter normalbedingungen nicht.
    kristalle leiten nicht, da es keine beweglichen ladungsträger im kristallgitter gibt. metalle sind feste leiter, was aber mit dem elektronengasmodell oder besser mit dem bändermodell erklärt wird. auch hier existieren keine beweglichen ionen.
    schmelzen sind flüssige elektrolyte.


    Das kann ich so nicht stehen lassen.


    Feste Ionenleiter, Supraionenleiter sind Festkörper, die in einem breiten Temperaturintervall unterhalb des Schmelzpunktes eine den flüssigen Elektrolyten und Salzschmelzen (Ionenleiter) vergleichbare reine Ionenleitfähigkeit besitzen und die Leitfähigkeit normaler Ionenkristalle, z.B. von festem Kochsalz, um 15 bis 17 Größenordnungen übertreffen. Ursache der hohen Ionenbeweglichkeit sind Defekte im Kristallgitter, die entweder durch Verunreinigung mit Fremdatomen oder durch thermische Bewegungen der Gitterbausteine erzeugt werden. Wichtige Superionenleiter sind z.B. Natrium-Beta-Aluminiumoxid (Na2O·11Al2O3), Lithiumnitrid (Li3N) oder RbAg4I5. Sie haben viele technische Anwendungsmöglichkeiten, z.B. Festkörperelektrolytbatterien.


    Gasförmige Elektrolyte sind wirklich unternormal Bedingungen kaum zu finden. Sie treten in Form von Plasma (ionisiertes Gas) auf, dieser Agregatzustand bedarf aber bestimmter Maßnahmen um aufrechterhalten zu werden.


    P.S. Über Metalle wurde hier garnicht geredet !


    Oder liege ich doch komplett falsch?

  • irgendwo oben stand was über freie elektronen als ladungsträger...


    du hast natürlich recht. aber anwendungen für die superionenleitung in kristallen oder gläsern ist halt immernoch eher selten im alltäglichen leben. auch sind die eigenschaften der ionen in solchen superionenleitern deutlich anders zu beschreiben als in flüssigen elektrolyten. ich wollte herausstreichen, was im normalfall als elektrolyt angesehen wird.
    und mit solchem krams wie dem vierten und fünften agg.zustand oder superionenleitern werdet ihr wohl frühestens im hauptstudium zu tun haben.

  • Naja, du hattest klar geschrieben "ionenleiter (elektrolyte) sind nicht fest." Und das wollte ich nur Richtigstellen. Das es bei den meisten Elektrolyten um flüssige Elektrolyte handelt stimmt ja, aber man sollte nicht seltene Sachen einfach weglassen.


    Ist ja auch egal, ich denke das wichtigste haben wir ja nun aufgeschrieben.



    P.S. Ich bekomm das definitiv nicht im Hauptstudium, bin ja kein Chemiker ;)