Zjistěte, jaký vliv má teplota na proces difúze, abyste pochopili, jak tento proces urychlit a jak zvýšit rychlost většiny chemických reakcí. Difúze je proces, při kterém se koncentrovaná skupina molekul postupně stává méně koncentrovanou, buď smícháním s blízkými molekulami, nebo jednoduše přesunutím do oblasti s nižší koncentrací. Proces difúze je ovlivňován teplotou stejným způsobem jako většina reakcí.
Jednoduchá difúze
V základních pojmech lze difúzi definovat jako proces, při kterém se částice šíří. To je obecně z oblasti, kde mají vysokou koncentraci, do oblasti, kde jsou v nižší koncentraci. To lze pochopit myšlenkou na pánev, na které se vaří cibule. Vůně vydávaná cibulí je velmi koncentrovaná v horní části pánve, nad cibulí na vaření. Molekuly se proto pohybují do oblasti, když jsou v nižší koncentraci, jako je okolní vzduch. Nakonec se vůně šíří po celé kuchyni nebo dokonce po celém domě.
Mixing Diffusion
Pokud jsou dva různé plyny nebo kapaliny blízko u sebe, způsobí proces difúze jejich smíchání. Představte si dva plyny oddělené přepážkou. Molekuly plynu, které se volně pohybují, se odrážejí od centrální přepážky, když se víří ve své nádobě. Pokud je přepážka odstraněna, plyny se při pohybu molekul mísí. To souvisí s druhým zákonem termodynamiky, který říká, že v uzavřeném systému mají všechny věci tendenci k entropii. „Entropie“ pro tento účel lze jednoduše definovat jako poruchu; proto nemísené částice v uzavřeném systému mají tendenci se mísit nebo difundovat.
Teplota a rychlost reakce
Chemické reakce jsou prudší, než se může zdát. Mnoho atomů nastává, když atomy narazí do sebe a vytvoří vazbu. Při normální teplotě se atomy v roztoku nebo nádobě otáčejí a kolidují jen příležitostně. Když se teplota zvýší, atomy se pohybují mnohem rychleji, jako byste chodili po žhavém uhlí. To způsobí, že k více kolizím dojde mnohem rychleji, a proto se zvýší rychlost reakce. Toto je obecné pravidlo pro jakoukoli chemickou reakci.
Teplota a difúze
Proces difúze spočívá v tom, že částice se pohybují z oblastí s vysokou koncentrací do oblastí s nízkou koncentrací nebo se mísí dohromady. Obě tyto věci jsou závislé na pohybu atomů, a jsou proto citlivé na výše uvedené účinky teploty. Jak se teplota zvyšuje, dochází k procesu difúze rychleji a rychlejší molekuly se šíří nebo se rychleji mísí s jinými molekulami.