La diffusion est le mouvement des molécules d'une zone de forte concentration vers une zone de faible concentration par un mouvement aléatoire. Avec suffisamment de temps, la concentration des molécules finira par devenir uniforme. Contrairement à d'autres réactions chimiques, aucun catalyseur n'est nécessaire pour démarrer le processus de diffusion, en raison de l'énergie interne des molécules individuelles.
Les molécules sont en mouvement constant, en raison de leur énergie interne. L'énergie interne est le mouvement aléatoire des atomes et des molécules à l'échelle microscopique. Une baignoire pleine d'eau peut sembler parfaitement immobile, mais toutes les molécules dans cette eau se déplacent à des centaines de pieds par seconde. Cependant, comme l'énergie interne moyenne de chaque type de molécule est différente, la diffusion se produit à des vitesses différentes en fonction de la composition des substances.
Imaginez deux gaz différents dans un récipient, séparés par une barrière. Le monoxyde de carbone est d'un côté et l'oxygène de l'autre. Même si aucun mouvement n'est visible, les molécules entrent constamment en collision avec la barrière. Lorsque la barrière est supprimée, les molécules des deux gaz se mélangent, passant d'une zone de forte concentration à une faible concentration - les molécules de carbone se déplacent vers le côté qui était l'oxygène pur. Finalement, tout le conteneur sera rempli d'un seul gaz, dans ce cas, du dioxyde de carbone.