المحتوى
تعلم تأثير درجة الحرارة على عملية الانتشار لفهم كيفية تسريع العملية وكيفية زيادة معدل معظم التفاعلات الكيميائية. الانتشار هو عملية تصبح فيها مجموعة من الجزيئات المركزة تدريجياً أقل تركيزًا ، إما عن طريق الاختلاط بالجزيئات القريبة أو ببساطة عن طريق الانتقال إلى منطقة تركيز منخفضة. تتأثر عملية الانتشار بدرجة الحرارة بنفس الطريقة التي تتأثر بها معظم ردود الفعل.
انتشار بسيط
بعبارات أساسية ، يمكن تعريف الانتشار بأنه العملية التي تنتشر بها الجزيئات. هذا عمومًا من منطقة تكون فيها نسبة التركيز عالية إلى منطقة تكون فيها نسبة تركيز منخفضة. يمكن فهم ذلك من خلال التفكير في مقلاة مع البصل أثناء الطهي. تتركز الرائحة المنبعثة من البصل في أعلى المقلاة ، فوق بصل الطهي. وبالتالي ، فإن الجزيئات تنتقل إلى منطقة عندما تكون منخفضة التركيز ، مثل الهواء المحيط. في النهاية ، تنتشر الرائحة في جميع أنحاء المطبخ أو حتى المنزل بأكمله.
خلط الانتشار
إذا كان هناك غازات أو سائلان مختلفان قريبان من بعضهما البعض ، فإن عملية الانتشار تجعلهما يختلطان معًا. تخيل اثنين من الغازات مفصولة قسم. ترتد جزيئات الغاز الحر الحركة من القسم المركزي أثناء دورانها في الوعاء. إذا تمت إزالة القسم ، تمتزج الغازات أثناء تحرك الجزيئات. يرتبط هذا بالقانون الثاني للديناميكا الحرارية ، الذي ينص على أنه في نظام مغلق ، تميل كل الأشياء نحو الانتروبيا. "Entropy" ، لهذا الغرض ، يمكن تعريفه ببساطة بأنه اضطراب ؛ لذلك ، تميل الجزيئات غير المخلوطة في نظام مغلق إلى الخلط أو الانتشار.
درجة الحرارة ومعدل التفاعل
التفاعلات الكيميائية أكثر عنفًا مما قد يبدو. تحدث العديد من ردود الفعل عندما تصطدم الذرات ببعضها البعض وتشكل رابطة. عند درجة الحرارة العادية ، تتعرج الذرات في المحلول أو الحاوية ولا تصطدم إلا في بعض الأحيان. عندما تزداد درجة الحرارة ، تتحرك الذرات بشكل أسرع ، كما لو كنت تمشي على الفحم الحار. هذا يؤدي إلى حدوث المزيد من التصادمات بشكل أسرع ، وبالتالي يزيد من معدل التفاعل. هذه قاعدة عامة لأي تفاعل كيميائي.
درجة الحرارة والانتشار
تتمحور عملية الانتشار حول الجزيئات التي تنتقل من مناطق تركيز عالية إلى مناطق تركيز منخفضة ، أو تختلط معًا. كل من هذه الأشياء يعتمد على حركة الذرات ، وبالتالي فهي عرضة للآثار المذكورة أعلاه لدرجة الحرارة. مع زيادة درجة الحرارة ، تحدث عملية الانتشار بسرعة أكبر وتنتشر الجزيئات الأسرع أو تختلط مع الجزيئات الأخرى بسرعة أكبر.