Что влияет на скорость диффузии?
Скорость диффузии зависит от того, как быстро движутся частицы и насколько свободно они могут распространяться.
| Фактор | Как меняется скорость | Причина |
|---|---|---|
| Температура | Чем выше, тем быстрее | Частицы имеют больше энергии и движутся быстрее |
| Состояние | Газ > жидкость > твёрдое тело | В газе частицы свободны, в твёрдом теле колеблются на месте |
| Масса частиц | Лёгкие частицы быстрее | При одной температуре лёгкие частицы движутся быстрее тяжёлых |
| Разность концентраций | Чем больше, тем быстрее | Из области, где вещества много, туда, где его мало, переходит больше частиц |
Почему температура ускоряет диффузию?
Чем горячее вода, тем быстрее движутся частицы воды и чернил и тем чаще они сталкиваются. Поэтому за то же время частицы чернил расходятся дальше. В холодной воде диффузия не останавливается, а только идёт медленнее.
Влияние массы частиц: опыт с аммиаком
В один конец длинной стеклянной трубки помещают вату, смоченную раствором аммиака, а в другой — вату, смоченную соляной кислотой. Газы NH3 и HCl распространяются по трубке с двух концов, и там, где они реагируют, появляется белое кольцо NH4Cl. Обычно кольцо образуется ближе к концу с соляной кислотой. Молекулярная масса NH3 равна 17, а HCl — 36.5, поэтому аммиак распространяется быстрее и проходит больший путь.
Сравни горячую и холодную воду в приложении Nalukh chem
Наблюдай, как одинаковые чернила расходятся в двух сосудах рядом. Этот симулятор входит в полный доступ. Скачивание бесплатно, без регистрации открыты 2 раздела и 5 симуляторов.
Как пользоваться симулятором?
- На экране рядом стоят два сосуда: слева Холодный, справа Горячая.
- В центре обоих сосудов одновременно появляется одинаковое число частиц фиолетовых чернил. Сосуды отличаются только температурой.
- Наблюдай за двумя сосудами сразу. В горячем сосуде чернила расходятся быстро, а в холодном долго остаются в центре.
- Кнопка Капнуть снова даёт новую каплю в центре обоих сосудов, и опыт начинается сначала.
Симулятор не показывает температуру числом, а соотношение скоростей частиц в двух сосудах — это модель. Чтобы сравнить много веществ в воде и воздухе, используй симулятор Лаборатория диффузии.
Задания для симулятора
- Нажми Капнуть снова и включи секундомер. Отметь время, когда частицы в горячем сосуде дойдут до стенки. Где в этот момент частицы в холодном сосуде? Ответ: они почти не отошли от центра.
- В каком сосуде чернила раньше заполнят весь объём? Ответ: в горячем.
- Почему важно, чтобы количество чернил в сосудах было одинаковым? Ответ: влияние можно узнать, только если менять что-то одно. Здесь меняется температура.
Как проверить дома?
- Налей в два прозрачных стакана одинаковое количество горячей и холодной воды. Горячую воду пусть нальёт взрослый.
- Подожди несколько секунд, пока вода успокоится. Не перемешивай.
- Одновременно капни в оба стакана по одной капле пищевого красителя.
- Отметь, какая вода раньше окрасится равномерно.
