Warum leitet Wasser Strom so gut?

Warum leitet Wasser Strom so gut: Die Rolle der Ionen

Wasser ist ein hervorragender Leiter von Elektrizität, was eine unverzichtbare Eigenschaft für eine Vielzahl biologischer und industrieller Prozesse darstellt. Diese elektrische Leitfähigkeit ist auf die Anwesenheit von Ionen im Wasser zurückzuführen.

Ionen: Die Ladungsträger

Ionen sind Atome oder Moleküle, denen entweder Elektronen fehlen oder sie überschüssig haben, was ihnen eine elektrische Ladung verleiht. In Wasser entstehen Ionen durch den Dissoziationsprozess. Bei diesem Prozess trennen sich Wassermoleküle (H2O) in Wasserstoffionen (H+) und Hydroxidionen (OH-):

H2O → H+ + OH-

Diese geladenen Ionen können sich frei im Wasser bewegen und bilden einen Strompfad für elektrische Ladungen.

Reines Wasser: Geringer Ionenanteil

Reines Wasser ist jedoch ein relativ schwacher Leiter von Elektrizität. Dies liegt daran, dass der Dissoziationsprozess nur in geringem Umfang abläuft und die Konzentration der Ionen gering ist.

Gelöste Stoffe: Erhöhung der Ionenkonzentration

Die elektrische Leitfähigkeit von Wasser kann jedoch durch die Anwesenheit von gelösten Stoffen erheblich erhöht werden. Gelöste Stoffe wie Salz (NaCl) oder Säure (HCl) dissoziieren ebenfalls in Ionen:

NaCl → Na+ + Cl-
HCl → H+ + Cl-

Diese zusätzlichen Ionen erhöhen die Gesamtzahl der Ladungsträger im Wasser und verbessern so seine Leitfähigkeit.

Praktische Anwendungen

Die elektrische Leitfähigkeit von Wasser spielt in zahlreichen Bereichen eine entscheidende Rolle:

• Biologische Prozesse: Die Ionenbewegung ist für die Übertragung von Nervenimpulsen und die Muskelkontraktion unerlässlich.
• Batterien: Die Ionenbewegung zwischen Elektroden ermöglicht das Laden und Entladen von Batterien.
• Elektrolyse: Der Durchgang von Elektrizität durch Wasser ermöglicht die Spaltung von Wassermolekülen in Sauerstoff und Wasserstoff.
• Korrosion: Die elektrische Leitfähigkeit von Wasser fördert die Korrosion von Metallen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die elektrische Leitfähigkeit von Wasser auf die Dissoziation in Ionen zurückzuführen ist. Reines Wasser ist aufgrund der geringen Ionenkonzentration ein schwacher Leiter, während gelöste Stoffe die Ionenzahl und somit die Leitfähigkeit erhöhen.