Дифузія

Дифузія – мимовільний процес розподілення молекул, атомів, іонів, колоїдних міцел в газах, рідинах та твердих речовинах, що призводить до встановлення рівномірної концентрації по всьому об’єму. Дифузія виникає в результаті хаотичного руху частинок (молекул, атомів, іонів, міцел). Швидше всього відбувається в газах, повільніше - в рідинах і дуже повільно - у твердих тілах. Це пов’язане з відстанню між частинками і характером теплового руху частинок у цих середовищах. Дифузія частинок відбувається від областей з найбільшою концентрацією до областей з найменшою концентрацією в даній системі і продовжується до моменту рівномірного розподілення цих частинок по всьому об’єму розчинника. Потім вона зупиняється, але в системі залишається хаотичний рух рівномірно розміщених частинок даної системи.

З дифузією пов’язані такі біологічні процеси в живому організмі, як всмоктування продуктів травлення в травному каналі, дихання, виведення продуктів метаболізму, проведення нервових імпульсів, живлення клітин та ін. Для живих клітин характерні проста, обмежена, обмінна та інші виді дифузії.

Швидкість дифузії залежить від температури (закон Фіка). Це можна пояснити з позиції атомно – молекулярної теорії. Всі речовини складаються з молекул, які мають різні запаси кінетичної енергії. При зіткненні між собою взаємодіють лише ті молекули, які мають надлишок енергії (активні молекули). Швидкість хімічної реакції залежить від співвідношення активних і неактивних молекул. Збільшення швидкості реакції при збільшенні температури пояснюється підвищенням не тільки середньої кінетичної енергії молекул, але і тих молекул, які мають енергію вище визначеного рівня (гарячих молекул).

Швидкістю хімічної реакції називається зміна концентрації будь якої речовини, що приймає участь у реакції за одиницю часу в одиниці об’єму. Але у хімічній реакції можуть приймати участь декілька компонентів, тому мають на увазі не швидкість хімічного процесу взагалі, а швидкість перетворення будь якого компоненту, або швидкість за деяким компонентом.

Залежність швидкості реакції від концентрації реагуючих речовин визначається законом дії мас (К.Гульдберг, П. Вааге), згідно якому при постійній температурі швидкість реакції у кожний момент часу прямо пропорційна добутку концентрації реагуючих речовин.