Zawartość
Dowiedz się, jaki wpływ ma temperatura na proces dyfuzji, aby zrozumieć, jak przyspieszyć proces i jak zwiększyć szybkość większości reakcji chemicznych. Dyfuzja to proces, w którym skoncentrowana grupa cząsteczek stopniowo staje się mniej skoncentrowana, albo przez zmieszanie z pobliskimi cząsteczkami, albo po prostu przez przejście do obszaru o niższym stężeniu. Na proces dyfuzji ma wpływ temperatura w taki sam sposób, jak większość reakcji.
Prosta dyfuzja
Zasadniczo dyfuzję można zdefiniować jako proces rozprzestrzeniania się cząstek. Zwykle pochodzi z obszaru, w którym mają wysoką koncentrację, do obszaru, w którym znajdują się w mniejszej koncentracji. Można to zrozumieć, myśląc o patelni z gotującą się w niej cebulą. Zapach wydzielany przez cebulę jest bardzo skoncentrowany na górze patelni, nad cebulą do gotowania. Cząsteczki zatem poruszają się w obszarze, gdy są w niższym stężeniu, takim jak otaczające powietrze. W końcu zapach rozprzestrzenia się w kuchni, a nawet w całym domu.
Mieszanie dyfuzji
Jeśli dwa różne gazy lub ciecze są blisko siebie, proces dyfuzji powoduje ich zmieszanie. Wyobraź sobie dwa gazy oddzielone przegrodą. Swobodnie poruszające się cząsteczki gazu odbijają się od centralnej przegrody, gdy wirują w swoim pojemniku. Jeśli podział zostanie usunięty, gazy mieszają się w miarę przemieszczania się cząsteczek. Jest to związane z drugą zasadą termodynamiki, która mówi, że w układzie zamkniętym wszystkie rzeczy mają tendencję do entropii. „Entropia” w tym celu można po prostu zdefiniować jako nieporządek; dlatego niezmieszane cząstki w układzie zamkniętym mają tendencję do mieszania się lub rozpraszania.
Temperatura i szybkość reakcji
Reakcje chemiczne są bardziej gwałtowne, niż mogą się wydawać. Wiele reakcji zachodzi, gdy atomy zderzają się ze sobą i tworzą wiązanie. W normalnej temperaturze atomy meandrują w roztworze lub pojemniku i zderzają się tylko sporadycznie. Gdy temperatura wzrasta, atomy poruszają się znacznie szybciej, tak jak gdybyś chodził po rozgrzanych węglach. Powoduje to, że więcej kolizji występuje znacznie szybciej, a zatem zwiększa szybkość reakcji. Jest to ogólna zasada dla każdej reakcji chemicznej.
Temperatura i dyfuzja
Proces dyfuzji polega na przenoszeniu cząstek z obszarów o wysokim stężeniu do obszarów o niskim stężeniu lub mieszaniu się ze sobą. Obie te rzeczy zależą od ruchu atomów, a zatem są podatne na wyżej wspomniane skutki temperatury. Wraz ze wzrostem temperatury proces dyfuzji zachodzi szybciej, a szybciej cząsteczki szybciej się rozprzestrzeniają lub mieszają z innymi cząsteczkami.