A transferência de massa é um fenômeno onde existe difusão de uma ou mais espécies químicas em um dado meio. Entende-se por difusão o transporte de massas de moléculas individuais por uma barreira ou espaço livre, que ocorre segundo um processo aleatório, e que depende de um gradiente de concentração. O coeficiente de difusão é a constante de proporcionalidade utilizada na equação de Fick. Assinale os principais fatores que influenciam o coeficiente de difusão.
Solução, estrutura cristalina e tempo.
(B) Solvatação, solvente, temperatura e tempo.
(C) Dissolução, estrutura cristalina, viscosidade e pressão.
(D) Soluto, solvente e temperatura.

Passo 1

O enunciado trata da difusão e nos pede para identificar os fatores que afetam o coeficiente de difusão (constante de proporcionalidade na lei de Fick). Para resolver, vamos lembrar da teoria de transporte molecular: o coeficiente de difusão depende das características da espécie que difunde (soluto), das propriedades do meio contínuo (solvente) e da energia térmica do sistema (temperatura).

Passo 2

O soluto influencia porque o tamanho e a forma da molécula determinam sua mobilidade: moléculas menores ou mais esféricas movem-se com mais facilidade. Portanto, o coeficiente de difusão cresce quando o soluto é mais leve e compacta.
O solvente aparece por sua viscosidade e interação com o soluto: meios mais viscosos dificultam o movimento molecular, reduzindo o coeficiente de difusão. Assim, diferentes solventes (ou mesmo composição e viscosidade do meio) alteram fortemente o valor de D.
A temperatura impacta a energia cinética das moléculas e a viscosidade do meio: ao aumentar T, a mobilidade molecular cresce e a viscosidade do solvente geralmente diminui, elevando o coeficiente de difusão segundo a relação aproximada de Stokes–Einstein.

Passo 3

Analisando as alternativas:
A) solução, estrutura cristalina e tempo → não refletem diretamente os determinantes de D.
B) solvatação, solvente, temperatura e tempo → tempo não afeta o valor intrínseco de D.
C) dissolução, estrutura cristalina, viscosidade e pressão → dissolução e estrutura cristalina não são fatores principais em difusão em meio fluido; pressão é secundária em líquidos.
D) soluto, solvente e temperatura → reúne os três parâmetros centrais que controlam o coeficiente de difusão.

Resposta

(D)

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