Die Grenzleitfähigkeit

Die spezifische Leitfähigkeit ist von der Konzentration des Elektrolyten abhängig, die molare Leitfähigkeit ist über die elektrischen Beweglichkeiten und ebenfalls konzentrationsabhängig. Wenn diese Abhängigkeiten tatsächlich aufgrund der Coulomb'schen Wechselwirkungen der Ionen zustande kommen, so sollten sie bei sehr starker Verdünnung () keine Rolle mehr spielen. Durch Extrapolation der Geraden in folgender Abbildung auf erhält man molare Leitfähigkeiten, die Stoffkonstanten sein sollten.

Grenzleitfähigkeit
Abbildung 16:
Molare Grenzleitfähigkeit nach dem Kohlrauschen Quadratwurzelgesetz bei 298 K (25°C).

Wie in dieser Abbildung leicht zu erkennen ist, lässt sich die Extrapolation für starke Elektrolyte leicht durchführen. Für schwache Elektrolyte dagegen werden nur ungenaue Werte erhalten, weil bei starken Verdünnungen stark konzentrationsanhängig ist. Ob die nach der Extrapolation erhaltenen Werte als Stoffkonstanten gewertet werden können, lässt nachprüfen:
Kohlrausch untersuchte Salzpaare mit einem gemeinsamen Ion auf ihre Leitfähigkeit und rr machte die Beobachtung, dass hier die Differenz von 0 fast gleich groß ist:
Lambda Null für Salzpaare

Bei diesen Beispielen ist die Differenz der 0 -Werte der Kalium bzw. Natriumsalze annähernd gleich groß. So kann man 0 als Summe zweier Terme formulieren, wobei der eine für das Kation, der andere für das Anion charakteristisch ist. Für einen Elektrolyten, der in Kationen und Anionen zerfällt, gilt dann:

 

Nur bei unendlicher Verdünnung sind die elektrischen Beweglichkeiten der Ionen Stoffkonstanten und es gilt für die molare Grenzleitfähigkeit das Gesetz der unabhängigen Ionenwanderung!