Quais são os fatores que influenciam a difusão? Cite a equação que define o coeficiente de difusão e interprete-a.

Passo 1

O enunciado pede para identificarmos os principais fatores que afetam o processo de difusão e, em seguida, apresentarmos a equação que define o coeficiente de difusão D, explicando o significado de cada termo.

Passo 2

Os fatores que influenciam a difusão são:
  • Gradiente de concentração: quanto maior a diferença de concentração entre duas regiões, maior a taxa de difusão.
  • Temperatura T: quanto mais alta, maior a energia térmica das moléculas e, portanto, maior D.
  • Viscosidade do meio \eta: meios mais viscosos retardam o movimento molecular, reduzindo D.
  • Tamanho (raio) da partícula r: moléculas ou partículas maiores sofrem mais resistência ao se mover, diminuindo D.
  • Natureza do meio e carga das moléculas: interações específicas (ligações de hidrogênio, cargas elétricas) podem facilitar ou dificultar a difusão.

Passo 3

A relação de Einstein–Stokes dá uma expressão para D de partículas esféricas em um fluido viscoso:
D \;=\;\frac{k_B\,T}{6\pi\,\eta\,r}

Passo 4

Interpretação da equação:
  • k_B é a constante de Boltzmann, relacionando energia térmica com temperatura.
  • T aparece no numerador: quanto maior T, maior a agitação térmica e, portanto, maior D.
  • \eta e r aparecem no denominador: aumentar a viscosidade do meio ou o tamanho da partícula aumenta a resistência ao movimento e reduz D.

Resposta

Fatores que influenciam a difusão:
  • Gradiente de concentração
  • Temperatura T
  • Viscosidade do meio \eta
  • Tamanho/raio da partícula r
  • Natureza do meio e interações moleculares
Equação do coeficiente de difusão (Einstein–Stokes):
D = \frac{k_B\,T}{6\pi\,\eta\,r}
Interpretação: D cresce com a temperatura e diminui conforme aumenta a viscosidade do meio ou o tamanho da partícula.

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