Warum ist Wasser nicht leitfähig?

Warum ist Wasser im Normalzustand ein schlechter elektrischer Leiter?

Wasser ist eine grundlegende Substanz, die in unserem Leben allgegenwärtig ist, aber ihre elektrischen Eigenschaften sind nicht immer intuitiv verständlich. Im Gegensatz zu Metallen ist Wasser im Normalzustand ein sehr schlechter elektrischer Leiter. Der Grund dafür liegt in der molekularen Struktur des Wassers.

Molekulare Struktur von Wasser

Wasser ist ein polares Molekül, das aus zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom besteht. Die ungleichmäßige Verteilung der Elektronen verleiht dem Molekül eine entgegengesetzte Ladung an seinen Enden, wobei das Sauerstoffatom teilweise negativ und die Wasserstoffatome teilweise positiv geladen sind.

Dissoziation in Ionen

In reinem Wasser liegt ein sehr geringer Anteil der Moleküle als dissoziierte Ionen vor. Dieser Prozess, der als Dissoziation bezeichnet wird, ist für die elektrische Leitfähigkeit eines Stoffes unerlässlich. Ionen sind Atome oder Moleküle, denen Elektronen hinzugefügt oder entzogen wurden, wodurch sie eine elektrische Ladung tragen.

Geringe Konzentration an Ladungsträgern

In reinem Wasser ist die Konzentration der dissoziierten Ionen sehr gering, was zu einer geringen Anzahl von Ladungsträgern führt. Diese Ladungsträger sind erforderlich, um elektrischen Strom zu leiten. Je höher die Konzentration der Ionen, desto höher die elektrische Leitfähigkeit.

Einfluss von Verunreinigungen

Verunreinigungen wie Salze oder Säuren können die elektrische Leitfähigkeit von Wasser erheblich erhöhen. Diese Verunreinigungen enthalten Ionen, die in Lösung gehen und die Konzentration der Ladungsträger erhöhen. Dadurch wird Wasser zu einem besseren elektrischen Leiter.

Fazit

Die geringe elektrische Leitfähigkeit von reinem Wasser ist auf die geringe Konzentration an Ladungsträgern zurückzuführen. Dies liegt an der Tatsache, dass nur ein sehr geringer Anteil der Wassermoleküle in Ionen dissoziiert. Verunreinigungen können jedoch die Leitfähigkeit von Wasser erhöhen, indem sie zusätzliche Ionen bereitstellen.