Bjerrum-Länge

Die Bjerrum-Länge ist der Abstand, bei dem die elektrostatische Energie zweier Ladungen vergleichbar mit der thermischen Energie wird. Diese Länge ist benannt nach dem dänischen Chemiker Niels Bjerrum, der sie 1926 erstmals herleitete.[1]

Im Internationalen Einheitensystem (SI) ist sie gegeben durch

$\lambda _{\rm {B}}={\frac {e^{2}}{4\,\pi \,\varepsilon _{0}\,\varepsilon _{\rm {r}}\,k_{\rm {B}}\,T}}$

Bjerrumlänge in Wasser, berechnet als Funktion der Temperatur.

und im cgs-System durch die Formel

$\lambda _{\rm {B}}={\frac {e^{2}}{\varepsilon _{\rm {r}}\,k_{\rm {B}}\,T}}.$

In Wasser nimmt die Bjerrum-Länge λ_B mit der Temperatur zu, trotz der (1/T)-Abhängigkeit. Das liegt daran, dass die Permittivität ε_r von Wasser mit zunehmender Temperatur so stark abnimmt, dass auch das Produkt (ε_r·T) abnimmt. λ_B hat in Wasser bei 18 °C den Wert 0,71 nm und bei 30 °C den Wert 0,72 nm.

Weblink

Tabelle mit Werten der Bjerrum-Länge für wässrige Lösungen und für verschiedene Temperaturen in der Tabellensammlung Chemie in Wikibooks

Einzelnachweise

Niels Bjerrum: Untersuchungen über Ionenassoziation. I. Der Einfluss der Ionenassoziation auf die Aktivität der Ionen bei mittleren Assoziationsgraden. In: Königlich Dänische Akademie der Wissenschaften (Hrsg.): Det Kongelige Danske Videnskabernes Selskabs skrifter, Matematisk-fysiske Meddelelser. Band 7, Nr. 9. Kopenhagen 1926 (royalacademy.dk).

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[1] Niels Bjerrum: Untersuchungen über Ionenassoziation. I. Der Einfluss der Ionenassoziation auf die Aktivität der Ionen bei mittleren Assoziationsgraden. In: Königlich Dänische Akademie der Wissenschaften (Hrsg.): Det Kongelige Danske Videnskabernes Selskabs skrifter, Matematisk-fysiske Meddelelser. Band 7, Nr. 9. Kopenhagen 1926 (royalacademy.dk).