拡散とは、ランダムな動きによって、高濃度の領域から低濃度の領域に分子が移動することです。 十分な時間が与えられると、分子の濃度は最終的に均一になります。 他のいくつかの化学反応とは異なり、個々の分子の内部エネルギーのため、拡散のプロセスを開始するために触媒は必要ありません。
分子はその内部エネルギーのために絶えず動いています。 内部エネルギーは、微視的スケールでの原子と分子のランダムな動きです。 水で満たされた浴槽は完全に静止しているように見えるかもしれませんが、その水中のすべての分子は毎秒数百フィートで動いています。 ただし、分子の種類ごとに平均内部エネルギーが異なるため、物質の構成に応じて拡散速度が異なります。
バリアで区切られた、コンテナ内の2つの異なるガスを想像してみてください。 一酸化炭素は一方にあり、酸素はもう一方にあります。 動きは見えませんが、分子は常にバリアと衝突しています。 バリアが取り除かれると、両方のガスの分子が混合し、高濃度の領域から低濃度の領域に移動します。炭素分子は、純粋な酸素であった側に移動します。 最終的には、コンテナ全体が1つのガス、この場合は二酸化炭素で満たされます。