Ismerje meg, hogy a hőmérséklet milyen hatást gyakorol a diffúzió folyamatára, hogy megértse, hogyan lehet felgyorsítani a folyamatot és hogyan lehet növelni a legtöbb kémiai reakció sebességét. A diffúzió olyan folyamat, amelynek során a koncentrált molekulacsoport fokozatosan kevésbé koncentrálódik, akár a közeli molekulákkal keveredve, akár egyszerűen alacsonyabb koncentrációjú területre lépve. A diffúzió folyamatát a hőmérséklet ugyanúgy befolyásolja, mint a legtöbb reakciót.
Egyszerű diffúzió
Alapvetően a diffúzió úgy határozható meg, mint a részecskék szétterjedésének folyamata. Ez általában egy olyan területről indul, ahol nagy a koncentrációjuk, és egy olyan területre, ahol alacsonyabb a koncentrációjuk. Ezt úgy lehet megérteni, hogy egy serpenyőre gondolunk, amelyben hagyma főz. A hagyma által kibocsátott szag nagyon koncentrálódik a serpenyő tetején, a főzőhagyma felett. A molekulák tehát kisebb koncentrációban, például a környező levegőbe kerülnek egy területre. Végül a szag elterjed a konyhában vagy akár az egész otthonban.
Diffúzió keverése
Ha két különböző gáz vagy folyadék van közel egymáshoz, akkor a diffúzió folyamata összekeveredik. Képzeljünk el két partícióval elválasztott gázt. A szabadon mozgó gázmolekulák visszaverődnek a központi partícióról, miközben a tárolójukban kavarognak. Ha a partíciót eltávolítják, a gázok keverednek, miközben a molekulák mozognak. Ez kapcsolódik a termodinamika második törvényéhez, amely kimondja, hogy egy zárt rendszerben minden dolog az entrópia felé hajlik. Az „entrópia” ebből a célból egyszerűen rendellenességként definiálható; ezért a zárt rendszerben lévő keveretlen részecskék hajlamosak keveredni vagy diffundálni.
Hőmérséklet és reakciósebesség
A kémiai reakciók erőszakosabbak, mint amilyennek látszanak. Sok reakció akkor fordul elő, amikor az atomok összetörnek és kötést alkotnak. Normál hőmérsékleten az atomok kanyarognak az oldatban vagy a tartályban, és csak néha ütköznek össze. Ha a hőmérséklet megemelkedik, az atomok sokkal gyorsabban mozognak, mint akkor, ha forró parazson járna. Ez több ütközést okoz sokkal gyorsabban, és ezáltal növeli a reakció sebességét. Ez minden kémiai reakció általános szabálya.
Hőmérséklet és diffúzió
A diffúzió folyamata arról szól, hogy a részecskék a magas koncentrációjú területekről az alacsony koncentrációjú területekre kerülnek, vagy összekeverednek. Mindkét dolog az atomok mozgásától függ, és ezért érzékeny a hőmérséklet fent említett hatásaira. A hőmérséklet emelkedésével a diffúzió folyamata gyorsabban megy végbe, és a gyorsabb molekulák szétszélednek vagy más molekulákkal gyorsabban keverednek.