Grotthuß-Mechanismus

Der Grotthuß-Mechanismus, beschrieben von Theodor Grotthuß, hat zur Folge, dass Protonen (Wasserstoff-Ionen) und Hydroxid-Ionen in wässriger Lösung im elektrischen Feld vermeintlich schneller „wandern“ als andere Ionen. Somit besitzen sie eine größere Leitfähigkeit als andere Ionen.

Veranschaulichung des Grotthuß-Mechanismus.

Bei diesem Mechanismus handelt es sich um einen Kettenmechanismus: Statt Protonen durch die Lösung zu transportieren, werden Bindungen und Wasserstoffbrückenbindungen gelöst und neu geknüpft. Dies ermöglicht, die Bindungen „umzuklappen“ und die Ladung sehr schnell weiterzugeben.

Beispieltabelle zur Leitfähigkeit ausgewählter Kationen

Kation	Leitfähigkeit/cm2 V−1 s−1
NH4+	0,763×10−3
Na+	0,519×10−3
K+	0,762×10−3
H+	3,62×10−3

Siehe auch

• Hydrodynamischer Radius

Literatur

• Peter W. Atkins: Kurzlehrbuch Physikalische Chemie. Wiley-VCH, Weinheim 2001, ISBN 3-527-30433-9 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche), S. 382.
• Pressemitteilung: From Local Covalent Bonding to Extended Electric Field Interactions in Proton Hydration; Angewandte Chemie; 2022