Warum leitet eine Salzlösung und geschmolzenes Salz, nicht aber festes Salz?

Was macht den Unterschied zwischen der Leitfähigkeit von Salz in festem Zustand und in gelöster oder geschmolzener Form aus?**

Es gibt viele interessante chemische Prozesse die tiefere Einblicke in die Materie gewähren. Wenn wir uns das Thema der elektrischen Leitfähigkeit von Salz ansehen, erkennen wir entscheidende Unterschiede. Zunächst einmal ist festes Salz etwas das wir oft im Alltag sehen. Dabei handelt es sich um eine stabile Gitterstruktur die durch starke elektrostatische Kräften zusammengehalten wird. Diese Anordnung ist nicht nur stabil sondern ebenfalls unbeweglich.

In diesen Kristallen können Ionen nicht frei umherwandern. Sie sind an ihre festen Positionen gebunden. Daher gibt es keinerlei Raum für Bewegung wo elektrischer Strom fließen könnte. Ein Widerstand – sozusagen das Gegenteil von Leichtigkeit. Die Ionen können also nicht als Transportmittel für elektrische Ladungen dienen. Dieser Aspekt macht festes Salz zu einem guten Isolator.

Im Kontrast dazu finden wir die Salzlösung. Diese entsteht – wenn Salz in Wasser aufgelöst wird. Hier begibt sich das solide Salz in die freie Welt von Löslichkeit. Die Salzkristalle zerfallen in ihre positiven und negativen Ionen – ein Prozess der als Dissoziation bezeichnet wird. Die Ionen finden sich in einer umgebenden Schicht von Wassermolekülen wieder die sie stabilisieren und ihnen Beweglichkeit schenken. Das geschieht durch die polarisierten Eigenschaften des Wassers. Während sie in dieser Lösung schwimmen können die Ionen sich frei bewegen.

Daraus folgt: Die Fähigkeit zur elektrischen Leitfähigkeit hängt stark von der Beweglichkeit der Ionen ab. Transportmittel für elektrische Ladungen sind nur in gelösten oder geschmolzenen Formen vorhanden. Eine Salzlösung hingegen ist wie ein lebhafter Fluss von Ionen – Energie folgt ebendies diesen Bewegungen. Der Transport von Strom im Wasser ist damit erlebbar.

Geschmolzenes Salz zeigt ein ähnliches Verhalten. Hierbei wird festes Salz durch Erhitzen über seinen Schmelzpunkt hinaus gebracht. Ein faszinierender Prozess: Die starken Bindungen des Salzgitters brechen auf und die Ionen gewinnen die Freiheit, sich zu bewegen. Diese Bewegung genau ähnlich wie der der Ionen in einer Lösung. Ein weiteres Mal stellt sich jedoch die Frage: Wie transportieren diese Ionen Energie? Durch ihre Bewegung durch die flüssige Salzkörper können sie elektrische Ladungen übertragen.

Aktuelle Studien verdeutlichen den Einfluss der 🌡️ auf die Leitfähigkeit von Salz. Wärmeres auch geschmolzenes Salz leitet Strom besser da die energetische Bewegung der Ionen zunimmt. Jüngste Forschungen zeigen auch, dass sogar die Art des Salzes und das Lösungsmittel die Leitfähigkeit beeinflussen können. Zum Beispiel hat eine Studie von 2023 ergeben: Dass bestimmte Lithiumsalze in Wasser eine verbesserte elektrische Leitfähigkeit zeigen im Vergleich zu tradierten Natriumchloriden.

Zusammengefasst lässt sich sagen: Ionen – weder die festen noch die in Lösungen oder geschmolzenen Formen – sind entscheidend für die elektrische Leitfähigkeit. Deren Beweglichkeit ermöglicht den Stromfluss. Ein erstaunliches Phänomen der Chemie das uns weiterhin beschäftigen wird.