La diffusione si verifica a causa del movimento casuale delle particelle. Di solito accade a causa di un gradiente di concentrazione, il che significa che le molecole si spostano da un'area ad alta concentrazione a un'area a bassa concentrazione.
Un esempio è mostrato nell'immagine sopra. Quando il colorante viene aggiunto alla soluzione, si diffonde nel tempo. All'inizio si vedono strisce blu che si muovono attraverso la soluzione finché alla fine l'intera soluzione diventa blu perché la concentrazione di colorante è la stessa ovunque. A questo punto, sebbene le molecole di colorante siano ancora in movimento, non sarai in grado di percepirlo poiché il colorante blu si è diffuso e ha colorato l'intero volume di liquido.
La diffusione è quindi a processo passivo (nel senso che non richiede l'apporto di energia). Una sostanza si sposta da un'area ad alta concentrazione a un'area a bassa concentrazione. Questo movimento continua fino a quando la concentrazione della sostanza non si uniforma. Una volta che la concentrazione si è uniformata, la sostanza si muove ancora ma non avrà più un gradiente di concentrazione. Questo stato si chiama
Quali fattori influenzano il tasso di diffusione?
Le molecole si muovono costantemente a causa della quantità di energia termica che hanno. Questo movimento è influenzato dalle dimensioni della particella e dall'ambiente in cui si trova la particella. Le particelle si muoveranno sempre in un mezzo, ma la velocità complessiva di diffusione può essere influenzata da molti fattori.
Concentrazione: La diffusione delle molecole dipende interamente dal passaggio da un'area a maggiore concentrazione a un'area a minore concentrazione. In altre parole, la diffusione avviene lungo il gradiente di concentrazione della molecola in questione. Se la differenza di concentrazione è maggiore, le molecole scenderanno più velocemente nel gradiente di concentrazione. Se non c'è una differenza così grande nella concentrazione, le molecole non si muoveranno più velocemente e la velocità di diffusione diminuirà.
Temperatura: Le particelle si muovono a causa dell'energia cinetica ad esse associata. All'aumentare della temperatura, aumenta anche l'energia cinetica associata a ciascuna particella. Di conseguenza, le particelle si muoveranno più velocemente. Se possono muoversi più velocemente, possono anche diffondersi più velocemente. Viceversa, quando l'energia cinetica associata alle molecole diminuisce, diminuisce anche il loro movimento. Di conseguenza, la velocità di diffusione sarà più lenta.
Massa di particelle: Le particelle più pesanti si muoveranno più lentamente e quindi avranno una velocità di diffusione più lenta. Le particelle più piccole d'altra parte si diffonderanno più velocemente perché possono muoversi più velocemente. Come è fondamentale per tutti i fattori che influenzano la diffusione, il movimento della particella è fondamentale per determinare se la diffusione viene rallentata o accelerata.
Proprietà del solvente: Viscosità e densità influiscono notevolmente sulla diffusione. Se il mezzo attraverso il quale una data particella deve diffondere è molto denso o viscoso, allora la particella avrà più difficoltà a diffondersi attraverso di esso. Quindi il tasso di diffusione sarà inferiore. Se il mezzo è meno denso o meno viscoso, le particelle saranno in grado di muoversi più rapidamente e si diffonderanno più velocemente.
Tutti i fattori che influenzano la diffusione possono avere un effetto combinato. Ad esempio, un piccolo ione può diffondersi più rapidamente attraverso una soluzione viscosa rispetto a una grande molecola di zucchero. Lo ione ha una dimensione più piccola e quindi è in grado di muoversi più velocemente. La grande molecola di zucchero si muove più lentamente a causa delle sue dimensioni. La viscosità della soluzione influisce su entrambi, ma aggraverà la diffusione rallentata che subisce la molecola più grande.
Suggerimenti
Qualsiasi fattore che accelera il movimento delle particelle attraverso un mezzo si tradurrà in una velocità di diffusione più rapida.