Kohlrauschs Gesetz der unabhängigen Ionenwanderung: Λ°m = ν₊λ°₊ + ν₋λ°₋. Wähle Kation und Anion aus der Tabelle der ionaren Grenzleitfähigkeiten (oder gib ein eigenes λ° ein) und erhalte sofort die Grenzleitfähigkeit des Elektrolyten samt Beitragsanteil jedes Ions (angenäherte Überführungszahlen t₊ und t₋). Anker: HCl = 349.8 + 76.3 = 426.1 S·cm²/mol, Essigsäure = 349.8 + 40.9 = 390.7, KCl = 73.5 + 76.3 = 149.8.
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Wichtige Fakten
Kategorie
Science & Education
Eingabetypen
select, number
Ausgabetyp
text
Sample-Abdeckung
4
API bereit
Ja
Überblick
Der Kohlrausch-Gesetz-Rechner berechnet die molare Grenzleitfähigkeit (Λ°m) von Elektrolytlösungen basierend auf dem Gesetz der unabhängigen Ionenwanderung (Λ°m = ν₊λ°₊ + ν₋λ°₋). Wählen Sie aus gängigen Kationen und Anionen oder tragen Sie eigene Einzelleitfähigkeiten (λ°) ein, um die molare Grenzleitfähigkeit in S·cm²/mol und S·m²/mol sowie die jeweiligen Überführungszahlen (t₊ und t₋) zu ermitteln.
Wann verwenden
Zur Bestimmung der molaren Grenzleitfähigkeit von starken und schwachen Elektrolyten bei unendlicher Verdünnung.
Zur Berechnung der theoretischen Überführungszahlen von Kationen und Anionen in wässrigen Lösungen.
Zur Überprüfung physikalisch-chemischer Übungsaufgaben und Auswertungen im Laborpraktikum.
So funktioniert es
1Wählen Sie das gewünschte Kation und Anion aus der Liste aus oder tragen Sie bei Bedarf eigene λ°-Werte ein.
2Geben Sie die stöchiometrischen Koeffizienten (ν₊ und ν₋) für die Ionenanzahl pro Formeleinheit an (z. B. ν₋ = 2 für CaCl₂).
3Das Tool multipliziert die Ionenleitfähigkeiten mit den Koeffizienten und addiert sie zur molaren Gesamtgrenzleitfähigkeit Λ°m.
4Zusätzlich werden die prozentualen Anteile der Ionen am Gesamtstromtransport als Überführungszahlen (t₊ und t₋) ausgegeben.
Anwendungsfälle
Auswertung konduktometrischer Titrationen in der analytischen Chemie.
Vergleich des Leitfähigkeitsverhaltens verschiedener Salze, Säuren und Basen.
Berechnung von Ionenbeiträgen für elektrochemische Zell- und Transportmodelle.
Beispiele
1. Molare Grenzleitfähigkeit von Salzsäure (HCl)
Chemiestudent
Hintergrund
Im physikalisch-chemischen Praktikum soll die Grenzleitfähigkeit von HCl bestimmt und der Beitrag des Protonentransports untersucht werden.
Aufgabe
Berechnung der molaren Grenzleitfähigkeit und der Überführungszahlen für ein 1:1-Elektrolytsystem mit schnellen Hydronium-Ionen.
Verwendung
Wählen Sie H⁺ als Kation (ν₊ = 1) und Cl⁻ als Anion (ν₋ = 1).
Ergebnis
Λ°m beträgt 426,1 S·cm²/mol, wobei H⁺ mit einem Anteil von ca. 82,1 % (t₊ = 0,821) den Hauptanteil der Leitfähigkeit trägt.
2. Leitfähigkeitsberechnung für Calciumchlorid (CaCl₂)
Laborant
Hintergrund
Für eine elektrochemische Messreihe wird die theoretische Grenzleitfähigkeit eines 2:1-wertigen Salzes benötigt.
Aufgabe
Kombination eines zweiwertigen Kations mit zwei einwertigen Chlorid-Anionen unter Berücksichtigung der Stöchiometrie.
Verwendung
Wählen Sie Ca²⁺ als Kation (ν₊ = 1) und Cl⁻ als Anion mit dem Stöchiometriekoeffizienten ν₋ = 2.
Ergebnis
FAQ
Was besagt das Kohlrausch-Gesetz der unabhängigen Ionenwanderung?
Es besagt, dass bei unendlicher Verdünnung jedes Ion unabhängig von seinem Gegenion einen festen Beitrag zur molaren Gesamtleitfähigkeit eines Elektrolyten leistet.
In welchen Einheiten wird das Ergebnis ausgegeben?
Das Ergebnis wird standardmäßig in S·cm²/mol und zusätzlich umgerechnet in S·m²/mol angegeben.
Wie werden die Überführungszahlen t₊ und t₋ ermittelt?
Die Überführungszahlen berechnen sich aus dem Verhältnis des Ionenbeitrags zur molaren Gesamtgrenzleitfähigkeit: t₊ = (ν₊ · λ°₊) / Λ°m und t₋ = (ν₋ · λ°₋) / Λ°m.
Kann ich Werte für Ionen eingeben, die nicht in der Auswahlliste vorkommen?
Ja, wählen Sie die Option für ein eigenes Kation oder Anion und tragen Sie den spezifischen Leitfähigkeitswert im Feld für benutzerdefinierte Werte ein.
Gilt dieses Gesetz auch bei höheren Konzentrationen?
Nein, das Gesetz der unabhängigen Ionenwanderung gilt exakt nur bei unendlicher Verdünnung, da interionische Wechselwirkungen dort vernachlässigbar sind.