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
, 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
: quanto mais alta, maior a energia térmica das moléculas e, portanto, maior . - Viscosidade do meio
: meios mais viscosos retardam o movimento molecular, reduzindo . - Tamanho (raio) da partícula
: moléculas ou partículas maiores sofrem mais resistência ao se mover, diminuindo . - 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
de partículas esféricas em um fluido viscoso:
Passo 4
Interpretação da equação:
-
é a constante de Boltzmann, relacionando energia térmica com temperatura. -
aparece no numerador: quanto maior , maior a agitação térmica e, portanto, maior . -
e aparecem no denominador: aumentar a viscosidade do meio ou o tamanho da partícula aumenta a resistência ao movimento e reduz .
Resposta
Fatores que influenciam a difusão:
- Gradiente de concentração
- Temperatura
- Viscosidade do meio
- Tamanho/raio da partícula
- Natureza do meio e interações moleculares
Equação do coeficiente de difusão (Einstein–Stokes):
Interpretação:
cresce com a temperatura e diminui conforme aumenta a viscosidade do meio ou o tamanho da partícula.