확산은 입자의 무작위 운동으로 인해 발생합니다. 일반적으로 농도 구배로 인해 발생합니다. 즉, 분자는 고농도에서 농도가 낮은 면적으로 이동합니다.
위의 이미지에 예가 표시됩니다. 염료가 용액에 첨가되면 시간이 지남에 따라 확산됩니다. 처음에는 염료의 농도가 어디에서나 동일하기 때문에 전체 용액이 파란색이 될 때까지 용액을 통해 파란색 줄무늬가 움직입니다. 이 시점에서 염료 분자는 여전히 주위를 움직이고 있지만, 푸른 염료가 액체의 전체 부피를 확산시키고 채색했기 때문에 그것을 인식 할 수 없습니다.
.따라서 확산은 수동적 프로세스 입니다 (에너지의 입력이 필요하지 않음을 의미합니다). 물질은 고농도에서 농도가 낮은 면적으로 이동합니다. 이 움직임은 물질의 농도가 악화 될 때까지 계속됩니다. 일단 농도가 균일 해지면 물질은 여전히 움직이지만 더 이상 농도 구배가 없을 것입니다. 이 상태를 동적 평형 이라고합니다 .
확산 속도에 영향을 미치는 요인은 무엇입니까?
분자는 보유한 열 에너지의 양 때문에 끊임없이 움직이고 있습니다. 이 움직임은 입자의 크기와 입자가있는 환경의 영향을받습니다. 입자는 항상 매체에서 움직일 것이지만 전체 확산 속도는 많은 요인에 의해 영향을받을 수 있습니다.
.농도 :분자의 확산은 전적으로 더 높은 농도의 영역에서 더 낮은 농도의 영역으로 이동하는 데 전적으로 의존합니다. 다시 말해, 확산은 해당 분자의 농도 구배 아래에서 발생합니다. 농도의 차이가 더 높으면 분자는 농도 구배를 더 빨리 내려갑니다. 농도의 차이가 크지 않으면 분자는 빨리 움직이지 않고 확산 속도가 감소합니다.
온도 : 입자는 그들과 관련된 운동 에너지로 인해 움직입니다. 온도가 증가함에 따라 각 입자와 관련된 운동 에너지도 증가합니다. 결과적으로 입자가 더 빨리 움직입니다. 그들이 더 빨리 움직일 수 있다면 더 빨리 확산 될 수 있습니다. 반대로, 분자와 관련된 운동 에너지가 감소 할 때 그들의 움직임도 감소합니다. 결과적으로 확산 속도는 느려질 것입니다.
입자 질량 : 더 무거운 입자는 더 느리게 움직일 것이므로 확산 속도가 느려집니다. 반면에 작은 입자는 더 빨리 움직일 수 있기 때문에 더 빠르게 확산됩니다. 확산에 영향을 미치는 모든 요인의 핵심과 마찬가지로, 확산 속도가 느려지거나 빠져 나가는지를 결정하는 데 입자의 움직임이 가장 중요합니다.
솔벤트 특성 : 점도와 밀도는 확산에 크게 영향을 미칩니다. 주어진 입자가 확산되어야하는 배지가 매우 밀도가 높거나 점성이라면, 입자는 그것을 통해 확산되는 더 어려운 시간을 갖습니다. 따라서 확산 속도는 더 낮습니다. 배지가 덜 밀도가 높거나 점성이 적 으면 입자가 더 빨리 움직일 수 있고 더 빨리 확산 될 수 있습니다.
확산에 영향을 미치는 모든 요인은 결합 된 효과를 가질 수 있습니다. 예를 들어, 작은 이온은 큰 당 분자보다 점성 용액을 통해 더 빠르게 확산 될 수 있습니다. 이온은 크기가 작기 때문에 더 빨리 움직일 수 있습니다. 큰 설탕 분자는 크기로 인해 느리게 움직입니다. 용액의 점도는 둘 다에 영향을 미치지 만 더 큰 분자가 겪는 둔화 된 확산을 복합시킬 것이다.
팁
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매체를 통한 입자의 움직임 속도를 높이는 요인은 더 빠른 확산 속도를 초래할 수 있습니다.
