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Warum leitet Salzwasser elektrischen Strom? - Eine einfache Erklärung

Diesen Versuch kennen die meisten aus der Schule: Löst man etwas Kochsalz in Wasser, so leitet das entstandene Salzwasser den elektrischen Strom - in einem Stromkreis geht ein Lämpchen an. Aber warum?

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Salzwasser ist ein guter elektrischer Leiter.
Salzwasser ist ein guter elektrischer Leiter.

Was Sie benötigen:

  • etwas Zeit und Geduld
  • und Interesse für Naturwissenschaften

Salzwasser - chemisch betrachtet

  • Kochsalz besteht aus Na-Cl-Molekülen. Dabei gehen metallische Natrium-Atome eine sog. Ionenbindung mit den Chlor-Atomen ein. 
  • Wasser besteht seinerseits aus einem sehr speziell aufgebauten Molekül, nämlich zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom. Dabei bilden Sie beiden Wasserstoffatome einen Winkel von 105° zum Sauerstoffatom ein. Diese Bindung ist polar, sprich: Beim Sauerstoff ist (durch Elektronenüberschuss) die negative Ladung des Moleküls, bei den beiden Wasserstoffatomen (Elektronenmangel) die positive Ladung des Moleküls.
  • Wird nun Salz in Wasser gelöst, so drängen sich - vereinfacht ausgedrückt - die polaren Wasserstoffmoleküle zwischen die Bindung des Salzes und reißen diese mithilfe ihrer Ladung auf. Dabei entstehen positive geladene Natrium-Ionen und negativ geladene Cl-Ionen.

Salzwasser leitet elektrischen Strom - eine einfache Erklärung

  • Dass Salzwasser den elektrischen Strom leitet, beruht tatsächlich darauf, dass sich im Salzwasser Ionen befinden, die in der Flüssigkeit für Stromfluss sorgen.
  • Ein vereinfachtes Bild sieht so aus: Schließen Sie Salzwasser über Elektroden an eine Stromquelle (beispielsweise eine Batterie) an, so erhalten Sie entsprechend der Polung der Stromquelle im Salzwasser eine positive und eine negative Elektrode.
  • Von der positiven Elektrode werden nun im Salzwasser die negativ geladenen Ionen (also die Clor-Ionen) angezogen, von der negativen Elektrode die positiv geladenen Ionen (also die Natrium-Ionen).
  • Diese Ionen wandern dann in der Flüssigkeit zu den entsprechenden Elektroden, was man an der Natriumabscheidung bzw. dem Ausgasen von Chlor beobachten kann.
  • Da Stromfluss Ladungstransport bedeutet, wird also auch im Salzwasser Ladung transportiert, sprich: Salzwasser leitet Strom durch seine vorhandenen Ionen.
  • Übrigens: Auch ganz normales Wasser aus der Leitung leitet Strom, wenn auch nur gering. Einerseits enthält Leitungswasser in geringen Mengen gelöste Kohlensäure, die elektrisch leitet, und auch Wasser selbst bildet in sehr sehr geringen Mengen auch Ionen. Dabei zerfällt das Wassermolekül in ein H+-Ion und ein OH--Ion. 
  • Das Bild des Ionenzerfalls ist stark vereinfacht. In Wirklichkeit bilden die Ionen des Salzes eine sog. Hydrathülle im Wasser. Für die vereinfachte Erklärung kann dieser Sachverhalt jedoch unberücksichtigt bleiben.

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