Leitfähigkeit – Gesetz von Kohlrausch und Leitfähigkeitstitration
ChemieSäuren, Basen und TitrationAlter 16–17
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Zum Starten anmeldenEin virtuelles Experiment mit einem Leitfähigkeitsmessgerät. In der Ansicht Messzelle ändern Sie Elektrolyt und Konzentration, lesen die Leitfähigkeit σ ab, prüfen das Gesetz von Kohlrausch σ = Σλᵢ[Xᵢ], vergleichen die molare Leitfähigkeit starker und schwacher Elektrolyte und erstellen eine NaCl-Kalibriergerade, um den Salzgehalt zweier Wasserproben zu bestimmen. In der Ansicht Titration geben Sie NaOH zu Salzsäure oder Essigsäure, NH₃ zu HCl, AgNO₃ zu NaCl oder Ba(OH)₂ zu H₂SO₄, notieren σ in Abhängigkeit vom Volumen in Tabelle und Diagramm und finden den Äquivalenzpunkt als Schnittpunkt zweier Geraden.
Lektion: Elektrolyte und Leitfähigkeit: starke und schwache Elektrolyte, molare Leitfähigkeit, Gesetz von Kohlrausch, Leitfähigkeitstitration (Konduktometrie)
Was sie zeigt
Eine Lösung leitet den Strom, weil sich ihre Ionen im elektrischen Feld bewegen. Die Leitfähigkeit σ ist die Summe der Beiträge aller Ionen: σ = Σλᵢ[Xᵢ], wobei λᵢ die molare Ionenleitfähigkeit ist (Gesetz der unabhängigen Ionenwanderung nach Kohlrausch). H⁺- und OH⁻-Ionen leiten viel besser als andere Ionen. Starke Elektrolyte sind vollständig dissoziiert, daher steigt σ fast proportional zur Konzentration; schwache Elektrolyte wie Essigsäure sind nur teilweise dissoziiert. Bei einer Leitfähigkeitstitration werden Ionen durch andere ersetzt oder entfernt, sodass σ zwei Geraden folgt, die sich am Äquivalenzpunkt schneiden – ganz ohne Indikator.
So funktioniert es
Wählen Sie in der Ansicht Messzelle eine Lösung, stellen Sie die Konzentration ein und klicken Sie auf Notieren. Notieren Sie Natriumchlorid bei mehreren Konzentrationen für die Kalibriergerade, danach Wasserprobe A und B, um deren Konzentration abzulesen. Stellen Sie das Diagramm auf Λm gegen √c (Kohlrausch), um starke und schwache Elektrolyte zu vergleichen. Wählen Sie in der Ansicht Titration die Titration, geben Sie mit + 1,0 mL oder Automatisch 1 mL zugeben Maßlösung zu und notieren Sie σ nach jeder Zugabe. Aktivieren Sie Zwei Geraden anpassen, um das Äquivalenzvolumen zu bestimmen.
Einstellbare Parameter
- Ansicht Messzelle, Gesetz von Kohlrausch, Leitfähigkeitstitration
- Lösung in der Messzelle Salzsäure HCl, Natronlauge NaOH, Kaliumchlorid KCl, Natriumchlorid NaCl (Standard), Silbernitrat AgNO₃, Natriumacetat CH₃COONa, Essigsäure CH₃COOH (schwach), Ammoniak NH₃ (schwach), Wasserprobe A, Wasserprobe B
- Konzentration des Elektrolyten 0,1–100 mmol/L
- Titration HCl mit NaOH titriert, CH₃COOH mit NaOH titriert, HCl mit NH₃ titriert, NaCl mit AgNO₃ titriert, H₂SO₄ mit Ba(OH)₂ titriert
- Konzentration der Probelösung (20,0 mL) 0,01–0,2 mol/L
- Konzentration der Maßlösung in der Bürette 0,05–0,2 mol/L
- 180 mL destilliertes Wasser ins Becherglas geben
- Konzentration der Probelösung verbergen
Fragen zum Erkunden
- Warum sinkt σ zunächst, wenn man Natronlauge zu Salzsäure gibt, obwohl Ionen hinzukommen?
- Warum wird die Leitfähigkeit fast null, wenn Bariumhydroxid Schwefelsäure neutralisiert?
- Warum braucht man eine Kalibriergerade, um den Salzgehalt einer Wasserprobe zu bestimmen?
