Qu’est-ce qui influence la vitesse de diffusion ?
La vitesse de diffusion dépend de la vitesse des particules et de la liberté avec laquelle elles peuvent se répandre.
| Facteur | Effet sur la vitesse | Pourquoi |
|---|---|---|
| Température | Plus elle est élevée, plus c’est rapide | Les particules ont plus d’énergie et bougent plus vite |
| État | Gaz > liquide > solide | Les particules se déplacent librement dans un gaz et vibrent sur place dans un solide |
| Masse des particules | Les particules légères sont plus rapides | À la même température, les particules légères bougent plus vite que les lourdes |
| Écart de concentration | Plus il est grand, plus c’est rapide | Beaucoup de particules passent du côté où il y a plus de substance vers le côté où il y en a moins |
Pourquoi la température accélère-t-elle la diffusion ?
Quand l’eau se réchauffe, les particules d’eau et d’encre bougent plus vite et se heurtent plus souvent. Les particules d’encre se répandent donc plus loin dans le même temps. Dans l’eau froide, la diffusion ne s’arrête pas. Elle se fait seulement lentement.
L’effet de la masse des particules : l’expérience de l’ammoniac
Dans cette expérience, on place dans un long tube de verre du coton imbibé de solution d’ammoniaque à une extrémité et du coton imbibé d’acide chlorhydrique à l’autre. Les gaz NH3 et HCl se répandent dans le tube depuis les deux extrémités, et un anneau blanc de NH4Cl se forme là où ils réagissent. L’anneau apparaît généralement plus près de l’extrémité de l’acide chlorhydrique. La masse molaire de NH3 est 17 g/mol et celle de HCl est 36.5 g/mol : l’ammoniac se répand donc plus vite et parcourt une plus grande distance.
Compare l’eau chaude et l’eau froide dans l’application Nalukh chem
Regarde la même encre se répandre côte à côte dans deux récipients. Ce simulateur est inclus dans l’accès complet. Le téléchargement est gratuit, et 2 chapitres et 5 simulateurs sont accessibles sans compte.
Comment utiliser le simulateur ?
- Deux récipients apparaissent côte à côte à l’écran : Froid à gauche et Chaud à droite.
- Le même nombre de particules d’encre violette apparaît en même temps au centre des deux récipients. La seule différence entre les récipients est la température.
- Observe les deux récipients à la fois. Dans le récipient chaud, l’encre se répand vite. Dans le récipient froid, elle reste longtemps près du centre.
- Appuie sur le bouton Verser à nouveau pour mettre une nouvelle goutte au centre des deux récipients et recommencer l’expérience.
Le simulateur n’affiche pas de valeurs de température, et le rapport des vitesses des particules dans les deux récipients est un modèle. Pour comparer de nombreuses substances dans l’eau et dans l’air, utilise le simulateur Labo de diffusion.
Exercices à essayer dans le simulateur
- Appuie sur le bouton Verser à nouveau et lance un chronomètre. Note le temps qu’il faut à une particule du récipient chaud pour atteindre la paroi. Où sont les particules du récipient froid à ce moment-là ? Réponse : elles ne se sont pas beaucoup éloignées du centre.
- Dans quel récipient l’encre remplit-elle l’espace en premier ? Réponse : dans le récipient chaud.
- Pourquoi est-il important que les deux récipients contiennent la même quantité d’encre ? Réponse : tu ne peux voir l’effet d’un facteur que si tu ne changes que ce facteur. Ici, le facteur que tu as changé est la température.
Comment tester cela à la maison ?
- Verse la même quantité d’eau chaude et d’eau froide dans deux verres transparents. Demande à un adulte de verser l’eau chaude.
- Attends quelques secondes que l’eau soit immobile. Ne remue pas.
- Ajoute une goutte de colorant alimentaire dans chaque verre en même temps.
- Note quel verre prend une couleur uniforme en premier.
