Leer het effect dat temperatuur heeft op het diffusieproces om te begrijpen hoe het proces kan worden versneld en hoe de snelheid van de meeste chemische reacties kan worden verhoogd. Diffusie is een proces waarbij een geconcentreerde groep moleculen geleidelijk minder geconcentreerd wordt, hetzij door zich te vermengen met nabijgelegen moleculen of door simpelweg naar een gebied met een lagere concentratie te gaan. Het diffusieproces wordt op dezelfde manier beïnvloed door de temperatuur als bij de meeste reacties.
Eenvoudige diffusie
In basistermen kan diffusie worden gedefinieerd als het proces waarbij deeltjes zich verspreiden. Dit is over het algemeen van een gebied waar ze een hoge concentratie hebben tot een gebied waar ze een lagere concentratie hebben. Dit kan worden begrepen door te denken aan een pan waarin uien worden gekookt. De geur van de uien is zeer geconcentreerd in de bovenkant van de pan, boven de kookuien. De moleculen verplaatsen zich daarom naar een gebied waar ze zich in een lagere concentratie bevinden, zoals de omringende lucht. Uiteindelijk verspreidt de geur zich door de keuken of zelfs het hele huis.
Diffusie mengen
Als twee verschillende gassen of vloeistoffen dicht bij elkaar zijn, zorgt het diffusieproces ervoor dat ze met elkaar vermengen. Stel je twee gassen voor, gescheiden door een scheidingswand. De vrij bewegende gasmoleculen stuiteren tegen het centrale schot terwijl ze ronddwarrelen in hun container. Als de scheidingswand wordt verwijderd, mengen de gassen zich terwijl de moleculen bewegen. Dit houdt verband met de tweede wet van de thermodynamica, die stelt dat in een gesloten systeem alle dingen naar entropie neigen. 'Entropie' kan voor dit doel eenvoudig worden gedefinieerd als wanorde; daarom hebben ongemengde deeltjes in een gesloten systeem de neiging om te mengen of te diffunderen.
Temperatuur en reactiesnelheid
Chemische reacties zijn gewelddadiger dan ze lijken. Veel reacties treden op wanneer atomen tegen elkaar botsen en een binding vormen. Bij normale temperatuur slingeren de atomen rond in de oplossing of container en botsen ze slechts af en toe. Wanneer de temperatuur wordt verhoogd, bewegen de atomen een stuk sneller, zoals je zou doen als je op hete kolen zou lopen. Dit zorgt ervoor dat meer botsingen veel sneller plaatsvinden en daardoor de reactiesnelheid toeneemt. Dit is een algemene regel voor elke chemische reactie.
Temperatuur en diffusie
Het diffusieproces heeft alles te maken met deeltjes die zich verplaatsen van gebieden met een hoge concentratie naar gebieden met een lage concentratie, of zich met elkaar vermengen. Beide dingen zijn afhankelijk van de beweging van de atomen en zijn daarom vatbaar voor de bovengenoemde effecten van temperatuur. Naarmate de temperatuur stijgt, vindt het diffusieproces sneller plaats en de snellere moleculen verspreiden zich sneller of vermengen zich sneller met andere moleculen.