Grundpraktikum - Praktikum Physikalische Chemie - page 44

Die molare Leitfähigkeit besitzt die Maßeinheit S m 2 /mol. Bei Verwendung der
Äquivalentkonzentration c eq ergibt sich die Äquivalentleitfähigkeit ƒ .

ƒ D ›= c eq : (1.57)

(Maßeinheit S m 2 /mol eq ).
Entsprechend ( 1.56 ) und ( 1.57 ) sollte die Leitfähigkeit direkt proportional mit
der Konzentration zunehmen, ebenso sollten die molare und die Äquivalentleit-
fähigkeit konzentrationsunabhängig sein. Dies gilt allerdings nur, wenn die Ei-
genbeweglichkeit der Ionen konzentrationsunabhängig, was nur für sehr geringe
Konzentrationen gilt, wenn die interionischen Wechselwirkungen vernachlässigt
werden können. Tatsächlich streben die Werte von ƒ m und ƒ für c ! 0 stoff-
spezifischen Grenzwerten ƒ m . 1 / und ƒ 1 zu, den Leitfähigkeiten bei unendlicher
Verdünnung (oder auch Grenzleitfähigkeiten genannt). Es gilt dann das Gesetz von
der unabhängigen Ionenwanderung .
Die Konzentrationsabhängigkeit von ƒ m bzw. ƒ lässt sich bei starken Elektro-
lyten bei nicht zu hohen Konzentrationen (c <0;01 mol/l) durch das Quadratwur-
zelgesetz von Kohlrausch beschreiben ( 1.58 ) .
ƒ D ƒ m › p c : (1.58)

Bei schwachen Elektrolyten ist die Konzentrationsabhängigkeit der Dissoziation zu
berücksichtigen. Es gilt das Ostwald'sche Verdünnungsgesetz ( 1.59 ) .

ƒ 2 c o
ƒ m .ƒ m ƒ/ :

K D D (1.59)

Bei Gültigkeit des Gesetzes der unabhängigen Ionenwanderung sollte jede Ionen-
sorte unabhängig von der anderen additiv zur molaren bzw. Äquivalentgrenzleitfä-
higkeit beitragen. Es gelten:

ƒ m . 1 / D C ƒ m . 1 / C ƒ m . 1 / ;

(1.60)

i Stöchiometriekoeffizienten bzw.

ƒ 1 D ƒ 1 C ƒ 1 : (1.61)

Dabei gilt:

ƒ m . 1 / D ƒ 1 z ; (1.62)

z wirksame chemische Wertigkeit.
Tabelle 1.7 enthält Werte für ƒ m . 1 / und ƒ m . 1 / sowie für ƒ 1 und ƒ 1 .

Wie ermittelt man nun aber derartige „Einzelleitfähigkeiten“?
Während die Grenzleitfähigkeiten für eine Verbindung, z. B. NaCl, aus ( 1.56 )
bzw. ( 1.57 ) und Extrapolation gegen c leicht zugängig sind, sind die Ein-

zelleitfähigkeiten der Ionen aus Leitfähigkeitsmessungen nicht bestimmbar, da bei

D 0