Moduł 08 — Ruch cząsteczek i dyfuzja — jak zapach dociera do nosa — kurs Budowa i właściwości materii

Co dziś robimy

1. 13 minRuch termiczny cząsteczek opiszesz ruch cząsteczek w ciałach stałych, cieczach i gazach,
2. 13 minDyfuzja w gazach i cieczach Bardzo przekonującym dowodem ruchu cząsteczek są ruchy Browna .
3. 13 minTemperatura a szybkość dyfuzji Na szybkość dyfuzji wpływa też masa cząsteczek .
4. 5 minPodsumowanie bilet wyjściowy i zadanie domowe

Ruch termiczny cząsteczek

Otwierasz perfumy w jednym końcu pokoju, a po chwili zapach czujesz w drugim. Nikt go nie przeniósł łyżeczką. Cząsteczki substancji zapachowej same wędrują w powietrzu, zderzając się z cząsteczkami tlenu i azotu.

• opiszesz ruch cząsteczek w ciałach stałych, cieczach i gazach,
• wyjaśnisz, czym jest dyfuzja, i podasz jej przykłady,
• zrozumiesz, jak temperatura i masa cząsteczek wpływają na szybkość dyfuzji,
• odróżnisz dyfuzję od konwekcji i zwykłego mieszania.

Dyfuzja w gazach i cieczach

Dyfuzja to samorzutne mieszanie się substancji spowodowane chaotycznym ruchem cząsteczek. Nie potrzebuje mieszania łyżeczką, wiatru ani pompy. Wystarczy, że cząsteczki jednej substancji znajdą się w pobliżu drugiej.

• Bardzo przekonującym dowodem ruchu cząsteczek są ruchy Browna .
• W 1827 roku botanik Robert Brown zauważył pod mikroskopem, że drobne pyłki zawieszone w wodzie poruszają się po przypadkowych, zygzakowatych torach.
• Nie myl dyfuzji z konwekcją .
• Konwekcja to ruch całych strumieni cieczy lub gazu wywołany różnicą gęstości, na przykład unoszenie się ciepłego powietrza nad kaloryferem.

Temperatura a szybkość dyfuzji

Skoro wyższa temperatura oznacza szybszy ruch cząsteczek, to powinna przyspieszać także dyfuzję. Tak właśnie jest. W ciepłej wodzie barwnik rozchodzi się szybciej niż w zimnej, a zapach świeżo zaparzonej herbaty czujemy niemal natychmiast.

• Na szybkość dyfuzji wpływa też masa cząsteczek .
• W tej samej temperaturze lżejsze cząsteczki poruszają się średnio szybciej niż cięższe.
• W gorącej wodzie cząsteczki poruszają się energiczniej i częściej zderzają się z cząsteczkami barwnika.
• Dzięki temu szybciej przenoszą je w coraz dalsze rejony naczynia.

Co zabrać z lekcji

• Ważne jest słowo „średnia”.
• Wyobraź sobie otwartą buteleczkę perfum.
• Na szybkość dyfuzji wpływa też masa cząsteczek .