K difúzi dochází v důsledku náhodného pohybu částic. Obvykle k tomu dochází kvůli koncentračnímu gradientu, což znamená, že molekuly se pohybují z oblasti s vysokou koncentrací do oblasti s nižší koncentrací.
Příklad je uveden na obrázku výše. Když se do roztoku přidá barvivo, difunduje v průběhu času. Nejprve uvidíte modré pruhy, které se pohybují v roztoku, až nakonec celý roztok zmodrá, protože koncentrace barviva je všude stejná. V tomto okamžiku, i když se molekuly barviva stále pohybují, nebudete schopni to vnímat, protože modré barvivo rozptýlilo a zabarvilo celý objem kapaliny.
Difúze je tedy a pasivní proces (což znamená, že nevyžaduje přísun energie). Látka se pohybuje z oblasti s vysokou koncentrací do oblasti s nižší koncentrací. Tento pohyb pokračuje, dokud se nevyrovná koncentrace látky. Jakmile se koncentrace vyrovná, látka se stále pohybuje, ale již nebude mít koncentrační gradient. Tento stav se nazývá dynamická rovnováha.
Jaké faktory ovlivňují rychlost šíření?
Molekuly se neustále pohybují kvůli množství tepelné energie, které mají. Tento pohyb je ovlivněn velikostí částice a prostředím, ve kterém se částice nachází. Částice se budou vždy pohybovat na médiu, ale na celkovou rychlost šíření může mít vliv mnoho faktorů.
Koncentrace: Difúze molekul zcela závisí na přechodu z oblasti s vyšší koncentrací do oblasti s nižší koncentrací. Jinými slovy, k difúzi dochází po koncentračním gradientu dané molekuly. Pokud je rozdíl v koncentraci vyšší, pak molekuly rychleji klesnou v koncentračním gradientu. Pokud rozdíl v koncentraci nebude tak velký, molekuly se nebudou pohybovat tak rychle a rychlost difúze se sníží.
Teplota: Částice se pohybují díky kinetické energii s nimi spojené. Jak teplota stoupá, zvyšuje se také kinetická energie spojená s každou částicou. Výsledkem je, že částice se budou pohybovat rychleji. Pokud se mohou pohybovat rychleji, pak se také mohou rychleji rozptylovat. Naopak, když kinetická energie spojená s molekulami klesá, klesá i jejich pohyb. Ve výsledku bude rychlost difúze pomalejší.
Hmotnost částice: Těžší částice se budou pohybovat pomaleji, a proto budou mít pomalejší rychlost difúze. Menší částice na druhé straně budou difundovat rychleji, protože se mohou pohybovat rychleji. Jak je klíčové u všech faktorů ovlivňujících difúzi, je při určování, zda je difúze zpomalena nebo zrychlena, zásadní pohyb částice.
Vlastnosti rozpouštědla: Viskozita a hustota značně ovlivňují difúzi. Je-li médium, kterým daná částice musí difundovat, velmi husté nebo viskózní, bude se do ní difuzovat obtížněji. Rychlost šíření bude tedy nižší. Pokud je médium méně husté nebo méně viskózní, pak se částice budou moci pohybovat rychleji a rychleji difundovat.
Všechny faktory ovlivňující difúzi mohou mít kombinovaný účinek. Například malý iont může difundovat rychleji viskózním roztokem než velká molekula cukru. Ion má menší velikost a je tedy schopen se pohybovat rychleji. Velká molekula cukru se kvůli své velikosti pohybuje pomaleji. Viskozita roztoku ovlivňuje obojí, ale způsobí zpomalení difúze, kterou prochází větší molekula.
Tipy
Jakýkoli faktor, který zrychlí pohyb částic médiem, bude mít za následek rychlejší rychlost difúze.
