Εξαγωγή της σχέσης μεταξύ της διάχυσης του ρυθμού και της μοριακής μάζας μιας ουσίας;
* βαρύτερα μόρια (υψηλότερη μοριακή μάζα) διάχυτη πιο αργή.
* Ελαχικά μόρια (χαμηλότερη μοριακή μάζα) διάχυτα ταχύτερα.
Εδώ είναι γιατί:
* Κινητική ενέργεια: Τα μόρια είναι συνεχώς σε κίνηση και η κινητική τους ενέργεια σχετίζεται άμεσα με τη θερμοκρασία τους.
* Μοριακή ταχύτητα: Τα ελαφρύτερα μόρια έχουν υψηλότερες μέσες ταχύτητες σε δεδομένη θερμοκρασία επειδή έχουν την ίδια κινητική ενέργεια με τα βαρύτερα μόρια.
* διάχυση: Η διάχυση είναι η κίνηση των μορίων από μια περιοχή υψηλότερης συγκέντρωσης σε μια περιοχή χαμηλότερης συγκέντρωσης. Όσο ταχύτερα κινούνται τα μόρια, τόσο ταχύτερα απλώνονται.
Ο νόμος διάχυσης του Graham:
Αυτή η σχέση τυποποιείται από τον νόμο διάχυσης του Graham, ο οποίος δηλώνει ότι ο ρυθμός διάχυσης ενός αερίου είναι αντιστρόφως ανάλογος προς την τετραγωνική ρίζα της μοριακής μάζας. Μαθηματικά:
`` `
RATE₁ / RAME₂ =√ (m₂ / m₁)
`` `
Οπου:
* RATE₁ και RAME₂ είναι οι ρυθμοί διάχυσης δύο αερίων.
* M₁ και M₂ είναι οι μοριακές μάζες των δύο αερίων.
Παράδειγμα:
Εάν συγκρίνουμε τους ρυθμούς διάχυσης του αερίου υδρογόνου (Η) και του αερίου οξυγόνου (O₂), γνωρίζουμε ότι το υδρογόνο έχει πολύ χαμηλότερη μοριακή μάζα από το οξυγόνο. Επομένως, το υδρογόνο θα διαχέεται πολύ ταχύτερα από το οξυγόνο.
Σημαντική σημείωση:
Ενώ η σχέση μεταξύ του ρυθμού διάχυσης και της μοριακής μάζας είναι πιο εμφανής στα αέρια, ισχύει και για τα υγρά και τα στερεά, αν και τα αποτελέσματα μπορεί να είναι λιγότερο έντονα λόγω των διαμοριακών αλληλεπιδράσεων.
