K difúzii dochádza v dôsledku náhodného pohybu častíc. Spravidla sa to deje v dôsledku koncentračného gradientu, čo znamená, že molekuly sa pohybujú z oblasti s vysokou koncentráciou do oblasti s nižšou koncentráciou.
Príklad je uvedený na obrázku vyššie. Keď sa do roztoku pridá farbivo, difunduje v priebehu času. Najskôr uvidíte, ako sa roztokom pohybujú modré pruhy, až sa nakoniec celý roztok zafarbí na modro, pretože koncentrácia farbiva je všade rovnaká. V tomto okamihu sa síce molekuly farbiva stále pohybujú, ale nebudete ho môcť vnímať, pretože modré farbivo rozptýlilo a zafarbilo celý objem kvapaliny.
Difúzia je teda a pasívny proces (čo znamená, že nevyžaduje prísun energie). Látka sa pohybuje z oblasti s vysokou koncentráciou do oblasti s nižšou koncentráciou. Tento pohyb pokračuje, kým sa nevyrovná koncentrácia látky. Len čo sa koncentrácia vyrovná, látka sa stále pohybuje, ale už nebude mať koncentračný gradient. Tento stav sa nazýva dynamická rovnováha.
Aké faktory ovplyvňujú rýchlosť difúzie?
Molekuly sa neustále pohybujú kvôli množstvu tepelnej energie, ktorú majú. Tento pohyb je ovplyvnený veľkosťou častice a prostredím, v ktorom sa častica nachádza. Častice sa budú vždy pohybovať na médiu, ale na celkovú rýchlosť difúzie môže mať vplyv mnoho faktorov.
Koncentrácia: Difúzia molekúl úplne závisí od prechodu z oblasti s vyššou koncentráciou do oblasti s nižšou koncentráciou. Inými slovami, k difúzii dochádza nadol v koncentračnom gradiente príslušnej molekuly. Ak je rozdiel v koncentrácii vyšší, potom molekuly rýchlejšie klesnú v koncentračnom gradiente. Ak rozdiel v koncentrácii nebude taký veľký, molekuly sa nebudú pohybovať tak rýchlo a rýchlosť difúzie sa zníži.
Teplota: Častice sa pohybujú vďaka kinetickej energii, ktorá je s nimi spojená. So zvyšovaním teploty sa zvyšuje aj kinetická energia spojená s každou časticou. Vďaka tomu sa častice budú pohybovať rýchlejšie. Ak sa dokážu pohybovať rýchlejšie, potom môžu aj rýchlejšie rozptyľovať. Naopak, keď klesá kinetická energia spojená s molekulami, znižuje sa aj ich pohyb. Vo výsledku bude rýchlosť difúzie pomalšia.
Hmotnosť častíc: Ťažšie častice sa budú pohybovať pomalšie a budú mať teda nižšiu rýchlosť difúzie. Menšie častice na druhej strane difundujú rýchlejšie, pretože sa môžu pohybovať rýchlejšie. Ako je kľúčové pre všetky faktory ovplyvňujúce difúziu, pohyb častice je prvoradý pri určovaní, či je difúzia spomalená alebo zrýchlená.
Vlastnosti rozpúšťadla: Viskozita a hustota veľmi ovplyvňujú difúziu. Ak je médium, cez ktoré musí daná častica difundovať, veľmi husté alebo viskózne, potom bude cez ňu ťažšie difundovať. Takže rýchlosť difúzie bude nižšia. Ak je médium menej husté alebo menej viskózne, potom sa častice budú môcť pohybovať rýchlejšie a rýchlejšie sa rozptýlia.
Všetky faktory ovplyvňujúce difúziu môžu mať kombinovaný účinok. Napríklad malý ión môže difundovať rýchlejšie cez viskózny roztok ako veľká molekula cukru. Ión má menšiu veľkosť a je tak schopný rýchlejšieho pohybu. Veľká molekula cukru sa kvôli svojej veľkosti pohybuje pomalšie. Viskozita roztoku ovplyvňuje obidve, ale bude zvyšovať spomalenú difúziu, ktorej prechádza väčšia molekula.
Tipy
Akýkoľvek faktor, ktorý urýchľuje pohyb častíc médiom, bude mať za následok vyššiu rýchlosť difúzie.