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Wasser als elektrischer Leiter

Erfahre, warum reines Wasser nicht leitet, aber Leitungswasser Elektrizität leiten kann. Durch die Anwesenheit von Ionen aus Salzen, $\ce{CO2}$-Lösung und organischen Verbindungen erhöht sich die Leitfähigkeit. Interessiert? Dies und vieles mehr im folgenden Text!

Alle Inhalte sind von Lehrkräften & Lernexperten erstellt
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Die Autor*innen
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André Otto
Wasser als elektrischer Leiter
lernst du in der Unterstufe 3. Klasse - 4. Klasse

Wasser als elektrischer Leiter Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Wasser als elektrischer Leiter kannst du es wiederholen und üben.
  • Bestimme die Faktoren, die die Leitfähigkeit des Wassers erhöhen.

    Tipps

    Teilchen im Wasser erhöhen die elektrische Leitfähigkeit.

    Lösung

    Reines Wasser leitet den elektrischen Strom nicht. Erst durch Teilchen im Wasser wird es elektrisch leitfähig. Dabei erhöhen Salze im Trinkwasser die elektrische Leitfähigkeit am meisten. Die Eigendissoziation des Wassers erhöht die elektrische Leitfähigkeit auch, allerdings ist die Eigendissoziation so verschwindend gering, dass man sie fast vernachlässigen kann.

  • Stelle die Reaktionsgleichung von Ethanol mit Wasser auf.

    Tipps

    Wasser besitzt eine Eigendissoziation.

    Es entsteht ein positiv geladenes Ion.

    Lösung

    Ethanol reagiert nicht wirklich mit Wasser, allerdings macht es Wasser elektrisch leitfähiger, ähnlich wie Hausstaub. Wasser dissoziiert in Wasserstoff- und Hydroxid-Ionen. Das Wasserstoff-Ion bindet dann an eines der freien Elektronenpaare am Sauerstoff vom Ethanol und es entsteht ein positiv geladenes Ion.

    Die Ionen sind es, die das Wasser elektrisch leitfähiger machen, da sie den elektrischen Strom weiterleiten.

  • Gib an, welches Wasser den Strom am besten leitet.

    Tipps

    Destilliertes Wasser ist reines Wasser.

    Wo kommt Mineralwasser her?

    Lösung

    Mineralwasser ist die Art Wasser, die am besten Strom leitet. Es stammt aus irdischen Quellen und nimmt dort viele Salze auf und enthält somit entsprechend viele Ionen.

    Danach kommt Trinkwasser. Es ist ganz normales Leitungswasser, stammt also aus Seen und Flüssen und wird aufbereitet und enthält deshalb nur einige gelöste Salze und damit Ionen.

    Destilliertes Wasser ist vollkommen reines Wasser und enthält keinerlei Salze oder Gase und damit auch keine Ionen.

    Regen entsteht durch kondensierten Wasserdampf. Er nimmt allerdings durch die Umgebungsluft verschiedene Oxide wie das Kohlenstoffdioxid auf, sodass auch Regen einige Ionen enthält.

  • Erkläre den Umgang mit Wasser bei Elektrogeräten.

    Tipps

    Reines Wasser ist normalerweise nicht elektrisch leitfähig. Doch kommt bei dir zu Hause reines, also destilliertes Wasser aus dem Wasserhahn?

    Bei dir zu Hause kommt Trinkwasser aus dem Wasserhahn.

    Lösung

    Reines Wasser ist nicht elektrisch leitfähig. Aber reines destilliertes Wasser kommt für gewöhnlich nicht aus den Wasserhähnen bei dir zu Hause. Bei dir zu Hause kommt Trinkwasser aus dem Wasserhahn. Trinkwasser enthält immer einen gewissen Anteil an gelösten Salzen und damit auch Ionen, die darin gelöst sind. Diese Ionen bewirken eine elektrische Leitfähigkeit. Deshalb ist es immer gefährlich, elektrische Geräte, die an Strom angeschlossen sind, in Gegenwart von Wasser zu benutzen. So solltest du zum Beispiel den Fön nicht in, auf oder neben einer vollen Badewanne benutzen. Zwar sind Kabel immer gut isoliert, aber kleine Risse in der Isolation reichen schon aus, um einen Kurzschluss zu verursachen.

    Weniger Gefahr hingegen droht bei akku- oder batteriebetriebenen Geräten. Diese gehen schlimmstenfalls kaputt, da das Wasser einen Kurzschluss bewirkt. Die Akkus oder Batterien sind allerdings nicht stark genug, um dir einen Stromschlag zu verpassen.

  • Stelle die Gleichung der Dissoziation von Wasser auf.

    Tipps

    Dissoziation bedeutet Teilung.

    Lösung

    Die Eigendissoziation von Wasser bedeutet nichts anderes, als dass sich Wasser in seine Ionen aufteilt. Es entstehen aus $H_2O$ ein positiv geladenes $H^+$-Ion und ein negativ geladenes $OH^-$-Ion.

    Wasser dissoziiert allerdings nur zu einem sehr geringen Teil, sodass im Wasser hauptsächlich undissoziierte Wassermoleküle vorliegen. Das Gleichgewicht dieser Reaktion liegt also stark auf Seiten des Wassers.

  • Schätze ab, ob folgende Lösungen Strom leiten.

    Tipps

    Salze dissoziieren in Wasser und bilden Ionen.

    Ionen leiten den elektrischen Strom.

    Lösung

    Du weißt bereits, dass destilliertes, also reines Wasser den Strom nicht leitet, da es keine gelösten Salze und somit keine Ionen enthält.

    Schüttest du Kochsalz $(NaCl)$ in dieses Wasser, löst es sich in $Na^+$- und $Cl^-$-Ionen auf. Diese Ionen leiten den elektrischen Strom. Auch Natriumnitrat $(NaNO_3)$ dissoziiert in $Na^+$- und ${NO_3}^-$-Ionen und leitet dadurch den elektrischen Strom.

    Eine Zucker-Lösung hingegen leitet den elektrischen Strom nicht. Zucker dissoziiert nicht in Wasser. Es besitzt keinerlei Ladung und leitet deshalb elektrischen Strom nicht.