De geleidbaarheid (k) van een oplossing houdt rechtstreeks verband met het aantal en het type ionen dat erin is opgelost. Sterke elektrolyten en ionen met hogere ladingen geleiden elektriciteit efficiënter. Hieronder vindt u een duidelijke, stapsgewijze handleiding om k te bepalen met behulp van molaire geleidbaarheid en concentratie.

Stap 1:Verkrijg de molaire geleidbaarheid (Λ_m )

Λ_m is een constante die de geleidbaarheid van een oneindig verdunde oplossing vertegenwoordigt. Het is de som van de molaire geleidbaarheid van het kation en het anion, waarbij de waarde van het anion wordt afgetrokken vanwege het negatieve teken. Theoretische waarden zijn doorgaans afkomstig uit referentietabellen.

Stap 2:Meet het oplossingsvolume

Noteer het totale volume van de oplossing in liters, nadat de elektrolyt volledig is opgelost. Nauwkeurigheid is hier van cruciaal belang omdat deze de concentratieberekeningen rechtstreeks beïnvloedt.

Stap 3:Bereken het aantal mol elektrolyt

Weeg de elektrolyt in grammen en deel deze vervolgens door het molecuulgewicht om het aantal mol (n) te verkrijgen.

Stap 4:Bepaal de molaire concentratie (C)

De concentratie wordt uitgedrukt in mol per liter:C =n / V , waarbij V het volume uit stap2 is.

Stap 5:Bereken de geleidbaarheid (k)

Vermenigvuldig de molaire geleidbaarheid met de molaire concentratie:k =Λ_m × C . Het resultaat is de geleidbaarheid van de oplossing in S·m⁻¹.

Dingen die je nodig hebt

• Molaargeleidingen voor alle betrokken ionische soorten
• Nauwkeurig volume van de oplossing (liter)
• Gram van de toegevoegde elektrolyt
• Molecuulgewicht van elke ionische soort
• Mate van dissociatie (α) voor zwakke elektrolyten, indien van toepassing

TL;DR

Voor sterke elektrolyten vermenigvuldigt u eenvoudigweg de molaire geleidbaarheid met de molaire concentratie. Zwakke elektrolyten hebben de dissociatieconstante (α) nodig om Λ_m aan te passen voordat u dezelfde formule toepast.

Belangrijke overwegingen

Bij hoge concentraties kunnen zelfs sterke elektrolyten zich als zwakke elektrolyten gedragen als gevolg van ionenparing of neerslag. Temperatuur beïnvloedt zowel de oplosbaarheid als de viscositeit, waardoor de geleidbaarheid verandert. Houd er bij het mengen van meerdere elektrolyten rekening mee dat kruisinteracties tussen ionen zwakke elektrolytparen kunnen vormen, wat de berekening bemoeilijkt.