Γιατί είναι πολύ χαμηλά τα ποσοστά διάχυσης σε στερεά;
1. Ισχυρές διαμοριακές δυνάμεις:
- Τα στερεά έχουν ισχυρές διαμοριακές δυνάμεις (ιοντικές, ομοιοπολικές ή μεταλλικές δεσμούς) που συγκρατούν τα άτομα ή τα μόρια σφιχτά σε μια σταθερή, άκαμπτη δομή. Αυτό καθιστά δύσκολο για τα μεμονωμένα σωματίδια να κινούνται ελεύθερα.
2. Περιορισμένος ελεύθερος χώρος:
- Τα στερεά έχουν πολύ λίγο ελεύθερο χώρο μεταξύ των σωματιδίων. Αυτό περιορίζει το διαθέσιμο χώρο για να μετακινούνται και να διαχέονται τα σωματίδια.
3. Χαμηλή κινητική ενέργεια:
- Τα σωματίδια σε στερεά έχουν πολύ χαμηλή κινητική ενέργεια λόγω της περιορισμένης κίνησης τους. Αυτό σημαίνει ότι έχουν λιγότερη ενέργεια για να ξεπεράσουν τις ισχυρές διαμοριακές δυνάμεις και να κινηθούν.
4. Δονητική κίνηση:
- Ενώ τα σωματίδια σε στερεά δεν μπορούν να μεταφράσουν ελεύθερα, δονείται στη θέση τους. Ωστόσο, αυτή η δονητική κίνηση είναι σχετικά περιορισμένη και δεν συμβάλλει σημαντικά στη διάχυση.
5. Υψηλή ενέργεια ενεργοποίησης:
- Για να συμβεί διάχυση, τα σωματίδια πρέπει να ξεπεράσουν το εμπόδιο ενέργειας ενεργοποίησης, το οποίο είναι η ενέργεια που απαιτείται για να σπάσει τις διαμοριακές δυνάμεις και να μετακινηθεί σε μια νέα θέση. Αυτή η ενέργεια ενεργοποίησης είναι σημαντικά υψηλότερη σε στερεά σε σύγκριση με τα υγρά ή τα αέρια.
6. Κρυσταλλική δομή:
- Η διατεταγμένη, κρυσταλλική δομή των περισσότερων στερεών καθιστά ακόμη πιο δύσκολο για τα σωματίδια να μετακινούνται μέσω του υλικού.
Σε αντίθεση με τα στερεά, τα υγρά και τα αέρια έχουν:
* ασθενέστερες διαμοριακές δυνάμεις: Επιτρέποντας περισσότερη ελευθερία κινήσεων.
* Περισσότερος ελεύθερος χώρος: Παρέχοντας περισσότερο χώρο για να μετακινηθούν τα σωματίδια.
* Υψηλότερη κινητική ενέργεια: Δίνοντας σωματίδια την ενέργεια για να ξεπεράσουν τις ενδομοριακές δυνάμεις και να διαχέονται.
Επομένως, ο συνδυασμός αυτών των παραγόντων κάνει τη διάχυση στα στερεά μια πολύ αργή διαδικασία.
