Größe von Kaliumionen mit Hydrathülle

Wissenschaft Chemie
#1

Hallo zusammen,

ich möchte gerne ausrechnen, wieviele Kaliumatome nötig sind, um eine Elektrodenoberfläche (einer bestimmten Größe) zu bedecken.

Ich habe schon herausgefunden, dass Kaliumionen einen Radius R=133pm haben.
Die Kaliumionen befinden sich allerdings in einer Elektrolytlösung, besitzen also zusätzlich noch eine Hydrathülle.

Wie groß ist denn so ein Kaliumion mit seiner Hydrathülle?

(Beim googlen habe ich bisher leider nichts Passendes gefunden, aber wohlmöglich auch nicht die passenden Begriffe eingegeben)

Vielen Dank schon mal im Voraus
Sarah

#2

Hallo Sarah: Ein K±Ion ist 1,33 Angström gross. Zwei K±Ionen haben in einer 4M KCl-Lösung einen mittleren Abstand von 7,5 Angström zueinander. Ein K±Ion mit Hydrathülle hat einen kleineren Durchmesser als ein Na±Ion mit Hydrathülle. siehe auch: http://www.biologie.uni-hamburg.de/lehre/bza/kanal/i… Das ist das Ergebnis aus google (Hydrathülle von Kalium-Ion) Gruss. Paul

Hallo zusammen,
Die Kaliumionen befinden sich allerdings in einer
Elektrolytlösung, besitzen also zusätzlich noch eine
Hydrathülle.
Wie groß ist denn so ein Kaliumion mit seiner Hydrathülle?
Vielen Dank schon mal im Voraus
Sarah

#3

Hallo Paul

Vielen Dank für Deine Antwort.

Die Ionen werden ja von der Elektrode angezogen. Die Frage ist nun, wie nah können sich die Ionen kommen?

Nehme ich dann als Fläche, die ein Ion bedeckt, nur die Fläche des K±Ions oder muss ich die Hydrathülle da mit berücksichtigen?

Haben denn die K±Ionen auf der Elektrode den gleichen Abstand, wie in der Lösung?

Viele Grüße
Sarah

#4

Hallo Sarah: Die K±Ionen stossen sich gegenseitig ab. Die Hydrathülle würde ich berücksichtigen, oder bringst Du die K±Ionen „trocken“ auf die Elektrodenoberfläche? Bei Ionenkanälen ist bekannt dass die Hydrathülle von K±Ionen beim Durchgang durch den spezifischen Ionenkanal abgestreift wird, solche Verhältnisse hast Du ja nicht. Bezüglich „genauem“ Abstand der K±Ionen auf der Elektrode verfüge ich über keine Detailkenntnisse. Gruss. Paul

Die Ionen werden ja von der Elektrode angezogen. Die Frage ist
nun, wie nah können sich die Ionen kommen?
Nehme ich dann als Fläche, die ein Ion bedeckt, nur die Fläche
des K±Ions oder muss ich die Hydrathülle da mit
berücksichtigen?
Haben denn die K±Ionen auf der Elektrode den gleichen
Abstand, wie in der Lösung?
Viele Grüße
Sarah

#5

Hallo Paul,

bevor die Kaliumionen auf die Elektrode treffen, gelangen sie tatsächlich durch einen Ionenkanal.
Aber ich habe das so verstanden, dass sie, nachdem sie den Ionenkanal passiert haben (also bevor sie auf die Elektrode stoßen), wieder von der Hydrathülle umschlossen werden.

Aber ich habe leider noch nicht herausgefunden, wie groß die Hydrathülle von den K±Ionen ist. Ich lese überall nur, dass die Hydrathülle von den Chlor-Ionen größer ist :smiley:

Könnte man die Größe vielleicht irgendwie abschätzen?
Mein Problem ist, dass ich nicht genau weiß, was ich da alles berücksichtigen müsste. Ich brauche auch keine exakte Rechnung. Eine Abschätzung reicht.

Der Abstand der K±Ionen in der Lösung bezieht sich ja wahrscheinlich darauf, dass sich die Ionen in der Lösung gleichmäßig verteilen?

Vielen Dank für Deine Hilfe
Sarah