Tartalom
Ismerje meg, hogy a hőmérséklet milyen hatással van a diffúziós folyamatra, hogy megértse, hogyan kell felgyorsítani a folyamatot, és hogyan lehet növelni a legtöbb kémiai reakciót. A diffúzió egy olyan folyamat, amelynek során egy koncentrált molekuláris csoport fokozatosan kevésbé koncentrálódik, akár a közeli molekulákkal való keveredéssel, akár egyszerűen az alacsonyabb koncentrációjú területre való áttéréssel. A diffúziós folyamatot a hőmérséklet ugyanúgy befolyásolja, mint a legtöbb reakcióban.
Egyszerű diffúzió
Alapvetően a diffúzió az a folyamat, amelynek során a részecskék eloszlanak. Ez általában egy olyan területről indul, ahol magas a koncentrációjuk, vagy egy olyan területre, ahol alacsonyabb koncentrációban vannak. Ezt úgy lehet megérteni, ha egy serpenyőre gondolunk, amelyben hagymát főzünk. A hagyma által biztosított szaga nagyon koncentrálódik a serpenyő tetején, a főzőhagyma felett. A molekulák tehát egy olyan területre mozognak, amikor alacsonyabb koncentrációban vannak, mint például a környező levegő. Végül a szaga elterjed a konyhában vagy akár az egész otthonban.
Keverési diffúzió
Ha két különböző gáz vagy folyadék közel áll egymáshoz, akkor a diffúziós folyamat összekeveredik. Képzeljünk el egy két partícióval elválasztott gázt. A szabadon mozgó gázmolekulák visszatérnek a központi partíciótól, miközben körbefordulnak a tartályukban. Ha a partíciót eltávolítják, a gázok keverednek, amikor a molekulák mozognak. Ez kapcsolódik a termodinamika második törvényéhez, amely kimondja, hogy egy zárt rendszerben minden dolog entrópiára irányul. E célból az „entrópia” egyszerűen rendellenességként határozható meg; ezért a zárt rendszerben nem keveredő részecskék hajlamosak keveredni vagy diffundálni.
Hőmérséklet és reakciósebesség
A kémiai reakciók hevesebbek, mint amilyennek látszik. Sok reakció fordul elő, amikor az atomok összetörtek és kötést képeznek. Normál hőmérsékleten az atomok kanyarodnak az oldatban vagy tartályban, és csak alkalmanként ütköznek egymással. Amikor a hőmérsékletet megemelik, az atomok sokkal gyorsabban mozognak, akárcsak akkor, ha forró szénen sétálna. Ez több ütközést okoz sokkal gyorsabban, és ezáltal növeli a reakció sebességét. Ez a kémiai reakciók általános szabálya.
Hőmérséklet és diffúzió
A diffúzió folyamata a részecskék nagy koncentrációjú területekről alacsony koncentrációjú területekre történő mozgatására vagy összekeveredésére vonatkozik. Mindkét dolog az atomok mozgásától függ, ezért érzékenyek a hőmérséklet fent említett hatására. A hőmérséklet emelkedésével a diffúzió folyamata gyorsabban megy végbe, és a gyorsabban molekulák eloszlanak vagy összekeverednek más molekulákkal.