温度が拡散のプロセスに与える影響を学び、プロセスをスピードアップする方法と、ほとんどの化学反応の速度を上げる方法を理解します。 拡散は、分子の集中したグループが、近くの分子と混合するか、単に低濃度の領域に移動することによって、徐々に濃度が低くなるプロセスです。 拡散のプロセスは、ほとんどの反応と同じように温度の影響を受けます。
単純拡散
基本的に、拡散は粒子が広がるプロセスとして定義できます。 これは一般に、濃度が高い領域から濃度が低い領域までです。 これは、玉ねぎが入った鍋を考えると理解できます。 玉ねぎが発するにおいは、鍋の上部、調理用玉ねぎの上に非常に集中しています。 したがって、分子は、周囲の空気など、濃度が低い領域に移動します。 最終的には、匂いはキッチン全体、さらには家全体に広がります。
混合拡散
2つの異なる気体または液体が互いに近接している場合、拡散のプロセスによってそれらが混ざり合います。 パーティションで分離された2つのガスを想像してみてください。 自由に動くガス分子は、コンテナ内を旋回するときに中央のパーティションで跳ね返ります。 パーティションが削除されると、分子が動き回るときにガスが混合します。 これは、熱力学の第二法則に関連しています。これは、閉鎖系では、すべてのものがエントロピーに向かう傾向があると述べています。 この目的のための「エントロピー」は、単に無秩序として定義することができます。 したがって、閉鎖系で混合されていない粒子は、混合または拡散する傾向があります。
温度と反応速度
化学反応は見た目よりも激しいです。 原子が互いにぶつかり合って結合を形成すると、多くの反応が起こります。 常温では、原子は溶液または容器内を蛇行し、たまにしか衝突しません。 温度が上がると、熱い石炭の上を歩いている場合と同じように、原子の動きが非常に速くなります。 これにより、より多くの衝突がはるかに速く発生するため、反応速度が向上します。 これは、あらゆる化学反応の一般的なルールです。
温度と拡散
拡散のプロセスはすべて、粒子が高濃度領域から低濃度領域に移動するか、または一緒に混合することです。 これらは両方とも原子の動きに依存しているため、前述の温度の影響を受けやすくなっています。 温度が上昇すると、拡散のプロセスがより迅速に発生し、より速い分子がより速く拡散または他の分子と混合します。