La difusión se produce debido al movimiento aleatorio de partículas. Suele ocurrir debido a un gradiente de concentración, lo que significa que las moléculas se mueven de un área de alta concentración a un área de menor concentración.
Un ejemplo se muestra en la imagen de arriba. Cuando se agrega tinte a la solución, se difunde con el tiempo. Al principio, ve rayas azules que se mueven a través de la solución hasta que finalmente toda la solución se vuelve azul porque la concentración de tinte es la misma en todas partes. En este punto, aunque las moléculas de tinte todavía se mueven, no podrá percibirlo ya que el tinte azul se ha difundido y coloreado todo el volumen de líquido.
La difusión es, por tanto, un proceso pasivo (lo que significa que no requiere el aporte de energía). Una sustancia se mueve de un área de alta concentración a un área de menor concentración. Este movimiento continúa hasta que se iguala la concentración de la sustancia. Una vez que la concentración se ha equilibrado, la sustancia aún se mueve pero ya no tendrá un gradiente de concentración. Este estado se llama
equilibrio dinámico.¿Qué factores afectan la velocidad de difusión?
Las moléculas se mueven constantemente debido a la cantidad de energía térmica que tienen. Este movimiento se ve afectado por el tamaño de la partícula y el entorno en el que se encuentra la partícula. Las partículas siempre se moverán en un medio, pero la velocidad general de difusión puede verse afectada por muchos factores.
Concentración: La difusión de moléculas depende completamente de pasar de un área de mayor concentración a un área de menor concentración. En otras palabras, la difusión se produce por el gradiente de concentración de la molécula en cuestión. Si la diferencia de concentración es mayor, las moléculas descenderán más rápidamente por el gradiente de concentración. Si no hay una diferencia tan grande en la concentración, las moléculas no se moverán tan rápidamente y la velocidad de difusión disminuirá.
Temperatura: Las partículas se mueven debido a la energía cinética asociada a ellas. A medida que aumenta la temperatura, también aumenta la energía cinética asociada con cada partícula. Como resultado, las partículas se moverán más rápido. Si pueden moverse más rápido, también pueden difundirse más rápido. Por el contrario, cuando la energía cinética asociada con las moléculas disminuye, también lo hace su movimiento. Como resultado, la velocidad de difusión será más lenta.
Masa de partícula: Las partículas más pesadas se moverán más lentamente y, por lo tanto, tendrán una velocidad de difusión más lenta. Las partículas más pequeñas, por otro lado, se difundirán más rápido porque pueden moverse más rápido. Como es clave con todos los factores que afectan la difusión, el movimiento de la partícula es fundamental para determinar si la difusión se ralentiza o acelera.
Propiedades del solvente: La viscosidad y la densidad afectan en gran medida la difusión. Si el medio por el que tiene que difundirse una partícula determinada es muy denso o viscoso, entonces la partícula tendrá más dificultades para difundirse a través de él. Entonces la tasa de difusión será menor. Si el medio es menos denso o menos viscoso, las partículas podrán moverse más rápidamente y se difundirán más rápido.
Todos los factores que afectan la difusión pueden tener un efecto combinado. Por ejemplo, un ión pequeño puede difundirse más rápidamente a través de una solución viscosa que una molécula de azúcar grande. El ion tiene un tamaño más pequeño y, por lo tanto, puede moverse más rápido. La gran molécula de azúcar se mueve más lentamente debido a su tamaño. La viscosidad de la solución afecta a ambos, pero agravará la difusión más lenta que experimenta la molécula más grande.
Consejos
Cualquier factor que acelere el movimiento de partículas a través de un medio resultará en una tasa de difusión más rápida.