입자의 무작위 이동으로 인해 확산이 발생합니다. 일반적으로 농도 구배로 인해 발생합니다. 즉, 분자가 고농도 영역에서 저농도 영역으로 이동합니다.
위의 이미지에 예가 나와 있습니다. 염료가 용액에 첨가되면 시간이 지남에 따라 확산됩니다. 처음에는 염료의 농도가 모든 곳에서 동일하기 때문에 최종적으로 전체 용액이 파란색이 될 때까지 용액을 통해 움직이는 파란색 줄무늬를 볼 수 있습니다. 이 시점에서 염료 분자는 여전히 움직이고 있지만 파란색 염료가 전체 부피의 액체를 확산하고 착색했기 때문에 인식 할 수 없습니다.
따라서 확산은 수동 프로세스 (에너지 입력이 필요하지 않음을 의미). 물질은 고농도 영역에서 저농도 영역으로 이동합니다. 이 움직임은 물질의 농도가 고르게 될 때까지 계속됩니다. 농도가 균일 해지면 물질은 여전히 움직이지만 더 이상 농도 구배를 갖지 않습니다. 이 상태는 동적 평형.
확산 속도에 영향을 미치는 요인은 무엇입니까?
분자는 보유한 열 에너지의 양으로 인해 끊임없이 움직입니다. 이 움직임은 입자의 크기와 입자가있는 환경의 영향을받습니다. 입자는 항상 매체 내에서 이동하지만 전체 확산 속도는 여러 요인의 영향을받을 수 있습니다.
집중: 분자의 확산은 고농도 영역에서 저농도 영역으로 이동하는 것에 전적으로 의존합니다. 즉, 확산은 해당 분자의 농도 구배 아래로 발생합니다. 농도 차이가 더 크면 분자는 농도 구배가 더 빨리 내려갑니다. 농도 차이가 크지 않으면 분자가 빠르게 움직이지 않고 확산 속도가 감소합니다.
온도: 입자는 그와 관련된 운동 에너지로 인해 이동합니다. 온도가 상승하면 각 입자와 관련된 운동 에너지도 증가합니다. 결과적으로 입자가 더 빠르게 이동합니다. 더 빨리 움직일 수 있다면 더 빨리 확산 될 수도 있습니다. 반대로 분자와 관련된 운동 에너지가 감소하면 운동도 감소합니다. 결과적으로 확산 속도가 느려집니다.
입자의 질량 : 무거운 입자는 더 느리게 이동하므로 확산 속도가 느려집니다. 반면에 작은 입자는 더 빨리 이동할 수 있기 때문에 더 빨리 확산됩니다. 확산에 영향을 미치는 모든 요인과 마찬가지로 입자의 이동은 확산이 느려지거나 빨라지는지를 결정하는 데 가장 중요합니다.
용매 속성 : 점도와 밀도는 확산에 큰 영향을 미칩니다. 주어진 입자가 확산되어야하는 매체가 매우 조밀하거나 점성이 있으면 입자가이를 통해 확산하는 데 더 많은 시간이 걸립니다. 따라서 확산 속도가 낮아집니다. 매체의 밀도가 낮거나 점성이 낮 으면 입자가 더 빨리 움직일 수 있고 더 빨리 확산됩니다.
확산에 영향을 미치는 모든 요인은 결합 된 효과를 가질 수 있습니다. 예를 들어, 작은 이온은 큰 설탕 분자보다 점성 용액을 통해 더 빠르게 확산 될 수 있습니다. 이온은 크기가 더 작기 때문에 더 빠르게 이동할 수 있습니다. 큰 설탕 분자는 크기 때문에 더 느리게 움직입니다. 용액의 점도는 둘 다에 영향을 미치지 만 더 큰 분자가 겪는 느린 확산을 복합화합니다.
팁
매체를 통해 입자의 이동 속도를 높이는 요소는 확산 속도를 더 빠르게합니다.
