Como ocorre a difusão em líquidos? Apresentação em tema: "Difusão em gases, líquidos e sólidos.". O papel da difusão na vida cotidiana e na tecnologia

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Três estados da matéria

O tamanho da molécula é de cerca de 10‾¹ºm

Vamos repetir

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"Coloco uma experiência acima de 1000 opiniões nascidas da imaginação"

M.V. Lomonossov

• Fontes de conhecimento físico

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movimento browniano

Robert Brown em 1827, observando uma suspensão na forma de pólen de plantas ao microscópio, descobriu que as partículas estão em movimento contínuo, descrevendo trajetórias complexas.

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Difusão observada

• Em gases
• em líquidos
• Em sólidos

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Óleos aromáticos, as resinas são amplamente utilizadas na indústria de perfumes, aromaterapia terapêutica, para necessidades da igreja.

Difusão de gases em gases

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Difusão de gases em gases

• substâncias aromáticas
• Óleos
• resinas
• pétalas de jasmim
• Pétalas de rosa
• Mirra
• árvore de incenso

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Quem entre nós não foi atingido pelo cheiro noite de primavera? Podíamos sentir os cheiros de cereja de pássaro, acácia, lilás. Moléculas da substância cheirosa das flores se difundem no ar.

Difusão de gases em gases

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Chá, café e cacau são comumente usados ​​como culturas tônicas.

O berço do chá é a China, o café é a África, o cacau é a América. A rápida disseminação do aroma dessas bebidas se deve ao fato de que as moléculas da substância odorífera penetram entre as moléculas do ar.

Difusão de gases em gases

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A forma mais numerosa de comunicação de insetos é realizada com a ajuda do olfato produtos químicos, que os animais usam para sua proteção ou para chamar a atenção.

• A transferência de odores é realizada por difusão.

Difusão de gases em gases

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• Atraente
• Feromônios, hormônios.
• Difusão de gases em gases
• Fragrâncias
• borboletas
• Bugs
• furões
• percevejos
• Gambás
• repulsivo
• Repelentes

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As florestas são os pulmões do planeta, ajudando a respirar para todos os seres vivos.

O ar da cidade contém muitas substâncias gasosas ( monóxido de carbono, dióxido de carbono, óxidos de nitrogênio, enxofre) obtidos como resultado do trabalho do complexo industrial, transporte e serviços públicos.

O processo de purificação do ar pela floresta pode ser explicado pela difusão.

Difusão de gases em gases

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Natural gás combustível não tem cor nem cheiro.

Difusão de gases em gases

Devido à difusão, o gás se espalha por toda a sala, formando uma mistura explosiva.

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Soluções problema ambiental associados à purificação do ar:

1) filtros nos tubos de escape;

2) cultivo de plantas ao longo das estradas e ao redor das empresas absorvendo Substâncias nocivas.

Difusão de gases em gases

• Álamo

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Observação do processo de difusão de moléculas de ar e moléculas amônia(um indicador é o papel de tornassol, que corrige a presença de um ambiente alcalino)

NOSSA EXPERIÊNCIA

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Observação da dissolução da fumaça de um incêndio no ar.

NOSSA EXPERIÊNCIA

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NOSSA EXPERIÊNCIA

Espalhando o cheiro do ambientador no quarto.

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O veneno de abelha é um líquido transparente incolor com cheiro perfumado com alta atividade biológica.

A rápida penetração do veneno de abelha está associada a processos biológicos no corpo

(com o movimento de moléculas de veneno e sua interação com o fluido intercelular do tecido conjuntivo).

DIFUSÃO DE LÍQUIDO EM LÍQUIDO

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Para o preparo do chá, são utilizadas flores e folhas de algumas plantas: jasmim, rosa, tília, orégano, hortelã, tomilho e outras.

DIFUSÃO DE LÍQUIDO EM LÍQUIDO

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DIFUSÃO DE LÍQUIDO EM LÍQUIDO

• Verde
• O preto

No estado sólido, a cor do chá depende de como as folhas são processadas.

A fabricação de chá é baseada na difusão de moléculas de água e na matéria corante das plantas.

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NOSSA EXPERIÊNCIA

Convidamos você para um chá.

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NOSSA EXPERIÊNCIA

Comparação da taxa de difusão ao preparar chá com água fria e quente.

O processo de difusão acelera com o aumento da temperatura; ocorre mais lentamente do que nos gases.

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Adicionar uma fatia de limão torna o chá mais leve.

NOSSA EXPERIÊNCIA

A cor do chá é marrom apenas em ambiente neutro (na água).

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NOSSA EXPERIÊNCIA

Para saturar a cor das beterrabas em água é adicionado ácido acético.

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O cheiro de sal, o cheiro de iodo.

Inexpugnável e orgulhoso

Focinhos de pedra dos recifes

Saindo da água...

Y. Drunina

Todos os anos 2 bilhões de toneladas de sais entram na atmosfera.

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Smog é uma névoa amarela que envenena o ar que respiramos.

O smog é a principal causa de doenças respiratórias e cardíacas, enfraquecendo a imunidade humana.

DIFUSÃO DE UM ESTADO SÓLIDO EM GASES

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DIFUSÃO DE UM ESTADO SÓLIDO EM GASES

Partículas encontradas no ar urbano.

• pólen de plantas
• Microrganismos e seus esporos
• Areia seca
• pó de carvão
• pó de cimento
• Fertilizante
• Amianto
• Cádmio
• Mercúrio
• Conduzir
• óxido de ferro
• óxido de cobre
• Raio da partícula, µm
• 20 – 60
• 1 - 15
• 200 - 2000
• 10 – 400
• 10 – 150
• 30 – 800
• 10 – 200
• 0,5-1
• 0,1-1
• 0,1-1

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Como explicar o processo de decapagem de vegetais?

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DIFUSÃO DE UM SÓLIDO EM UM LÍQUIDO

Picles de cogumelos

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Picles de frutas

DIFUSÃO DE UM SÓLIDO EM UM LÍQUIDO

Durante a salga, os cristais de sal se decompõem em íons Na e Cl em uma solução aquosa, movem-se aleatoriamente e ocupam os espaços entre os poros dos produtos alimentícios.

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Preparação de compotas e compotas.

DIFUSÃO DE UM SÓLIDO EM UM LÍQUIDO

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Obtenção de açúcar de beterraba na produção industrial

DIFUSÃO DE UM SÓLIDO EM UM LÍQUIDO

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Dissolução de cristais de permanganato de potássio em água.

NOSSA EXPERIÊNCIA

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NOSSA EXPERIÊNCIA

Dissolver cristais de açúcar em água quente.

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Dissolução do comprimido "Mukaltin" em água.

NOSSA EXPERIÊNCIA

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Cozinhar picles, chucrute, peixe salgado e banha em casa.

NOSSA EXPERIÊNCIA

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Para conferir dureza, resistência ao desgaste e resistência à tração às peças de ferro e aço, suas superfícies são submetidas à saturação difusa com carbono (cimentação)

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O metalúrgico inglês William Roberts-Austin mediu a difusão do ouro no chumbo colocando este cilindro em um forno a cerca de 200°C por 10 dias.

Os átomos de ouro foram distribuídos uniformemente por todo o cilindro de chumbo.

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NOSSA EXPERIÊNCIA

Observação do fenômeno de difusão de permanganato de potássio e moléculas de cera.

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NOSSA EXPERIÊNCIA

• Resultado em três semanas.
• Dois meses se passaram.
• Moléculas em sólidos difundem-se mais lentamente.

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• A causa da difusão é o movimento aleatório das moléculas.
• A velocidade de difusão depende da estado de agregação corpos estão em contato.
• A difusão é rápida em gases, mais lenta em líquidos e muito lenta em sólidos.
• O processo de difusão acelera com o aumento da temperatura, com diminuição da viscosidade do meio e do tamanho das partículas.

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1. Qual figura mostra mais corretamente uma gota de água em um microscópio em alta ampliação?

2. Tendo modelos de partículas de duas substâncias, mostre o que acontece em uma substância quando elas se misturam espontaneamente.

3. Escolha uma imagem na qual a direção das setas indique corretamente a direção do movimento de duas partículas na substância.

Descreva como as partículas se movem na matéria.

Que danças ou melodias podem ser comparadas com o movimento de partículas de uma palmeira crescendo na África e partículas de um cedro crescendo na Sibéria?

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Todo mundo sabe o quão útil cebola. Mas quando a cortamos, derramamos lágrimas. Explique por quê?

Isso se deve ao fenômeno da difusão, o motivo é a substância volátil lacrimogênea, que causa lágrimas. Dissolve-se no fluido da membrana mucosa do olho, liberando ácido sulfúrico, que irrita a membrana mucosa do olho.

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Nível intermediário: 1. Em que salmoura - quente ou fria - os pepinos picam mais rápido?

2. Por que um tecido tingido com tinta de baixa qualidade não pode ser mantido molhado em contato com linho de cor clara?

Nível suficiente: 1. Por que a fumaça do fogo, subindo, rapidamente deixa de ser visível mesmo com tempo calmo?

2. Os odores se espalharão em um porão hermeticamente fechado onde não há absolutamente nenhuma corrente de ar?

Nível alto: 1. Um recipiente aberto com éter foi equilibrado na balança e deixado sozinho. Depois de algum tempo, o equilíbrio da balança foi perturbado. Por quê?

2. Qual é a importância da difusão para os processos de respiração em humanos e animais?

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1. Parágrafo nº 9, questões para o parágrafo;

2. Tarefa experimental (descrever os fenômenos de difusão observados em casa).

3. Responda à pergunta por escrito:

Por que o xarope doce adquire um sabor frutado ao longo do tempo? (nível médio)

Por que o arenque salgado fica menos salgado depois de ser deixado na água por um tempo? (nível suficiente)

Por que a cola líquida e a solda derretida são usadas na colagem e solda? (alto nível)

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1. Semke A.I. "Problemas não padronizados em física", Yaroslavl: Academy of Development, 2007.

2. Shustova L.V., Shustov S.B. "Fundamentos químicos da ecologia". M.: Educação, 1995.

3. Lukashik V.I. Livro de problemas de física 7-8kl. M.: Educação, 2002.

4. Katz Ts.B. Biofísica nas aulas de física. M.: Educação, 1998.

5. Enciclopédia de Física. M.: Avanta+, 1999.

6. Bogdanov K.Yu. Um físico visitando um biólogo. M.: Nauka, 1986.

7. Enohovich A.S. Manual de Física. Moscou: Educação, 1990.

8. Olgin O. I. Experimentos sem explosões. Moscou: Química, 1986.

9. Kovtunovich M.G. " experimento em casa nas séries de física 7-11. M.: Centro editorial humanitário, 2007.

10. Recursos da Internet.

Literatura

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Apesar do fato de um corpo sólido ser caracterizado por um arranjo ordenado de átomos em uma rede cristalina, o movimento de átomos também é possível. Movimentos térmicos, que têm principalmente o caráter de pequenas vibrações, em alguns casos levam ao fato de os átomos deixarem completamente seus lugares na rede. A possibilidade de tais quebras de átomos já é evidenciada pelo fato de que os sólidos podem evaporar. É verdade que durante a evaporação ocorre o desprendimento de átomos na camada superficial, mas não há razão para afirmar que tal desprendimento também seja impossível dentro do corpo.

É devido ao fato de os átomos deixarem seus lugares nos sítios da rede que certos defeitos surgem nos cristais, como defeitos do tipo Schottky e Frenkel. A difusão em sólidos também está ligada a essas quebras de átomos e seu subsequente movimento no cristal.

Assim como nos gases, as partículas nos sólidos têm diferentes energias de movimento térmico. E a qualquer temperatura há uma certa parte dos átomos, cuja energia excede em muito a média e é grande o suficiente para que eles possam deixar seu lugar na rede e se mover para uma nova posição. Quanto maior a temperatura, mais átomos desse tipo e, portanto, o coeficiente de difusão aumenta rapidamente com o aumento da temperatura (de acordo com uma lei exponencial). Mas como o número de átomos com energia suficientemente alta é sempre pequeno (se a temperatura for muito menor que o ponto de fusão), o processo de difusão em um sólido acaba sendo um processo ainda mais lento do que em gases e líquidos. Por exemplo, o coeficiente de difusão de cobre em ouro em

300 °C é igual Para comparação, destacamos que durante a difusão de uma solução aquosa de álcool metílico em água a, prossegue a difusão de argônio em hélio, mas a difusão em sólidos desempenha um papel importante em vários processos. Observa-se tanto em um componente (neste caso, eles falam de autodifusão) quanto em substâncias multicomponentes, em monocristais e policristais.

A experiência (em particular, estudos usando os chamados átomos marcados) mostra que a difusão em sólidos é realizada principalmente das três maneiras a seguir:

1. Átomos vizinhos na rede trocam de lugar na rede, como mostrado na fig. 198. Essa troca pode, por exemplo, resultar da rotação do par de átomos nela envolvidos em torno do ponto médio.

2. Um átomo que está em seu “próprio” lugar em um sítio da rede sai e se instala nos interstícios, e então migra para os interstícios (Fig. 199).

3. Os átomos se movem de sítios de rede para sítios desocupados, as chamadas vacâncias (Fig. 200). Este último processo só é possível em cristais defeituosos, uma vez que as lacunas são, obviamente, defeitos de cristal. Obviamente, a transição de átomos para sítios vagos é equivalente ao deslocamento das próprias vacâncias na direção oposta à direção do movimento dos átomos.

A maioria papel importante desempenha, aparentemente, o último mecanismo de difusão. Para sua implementação em um sólido, deve haver um gradiente de densidade de vacâncias, de modo que os átomos (e, portanto, as vacâncias) se movam com mais frequência em uma direção do que em outra. Nos policristais, um papel importante é desempenhado pelo preenchimento de lacunas nos limites dos cristais (grãos). Aparentemente, no processo de criação de vagas, sem o qual a difusão é impossível, os deslocamentos desempenham um papel importante.

No estudo experimental de difusão em sólidos, as substâncias em estudo são colocadas em contato confiável umas com as outras e, em seguida, muito tempo mantida a uma determinada temperatura do experimento. Após essa exposição, sucessivamente camadas finas perpendiculares à direção de difusão são removidas e as concentrações de substâncias difusas são estudadas dependendo da distância até o ponto de contato.

NO recentemente substâncias radioativas artificiais são amplamente utilizadas, cuja presença é facilmente detectada por sua radiação.

Este método (o método dos átomos marcados) também permite investigar o fenômeno da autodifusão, ou seja, a difusão em um corpo sólido dos átomos desse próprio corpo.

A lei geral da difusão em sólidos é a mesma que em gases e líquidos. Esta é a lei de Fick, que mencionamos mais de uma vez.

Quanto ao coeficiente de difusão, uma expressão para ele pode ser obtida a partir de considerações semelhantes às dadas na página 318 em relação à questão da difusão em líquidos. Afinal, a difusão em um sólido também é realizada por saltos de átomos de suas posições de equilíbrio nos nós estrutura de cristal. Mas agora podemos dizer definitivamente sobre a distância do salto que ela é igual à constante de rede a.

No entanto, deve-se ter em mente que sob o mecanismo de difusão por vacância, um átomo de um sítio da rede pode dar um salto apenas se o sítio vizinho estiver vazio, se for uma vacância, como mostrado na Fig. 200. Mas mesmo com essa vizinhança, um átomo precisa de energia adicional para que ocorra o salto para uma vacância. Afinal, em um sítio da rede, a energia potencial de um átomo é mínima. Portanto, qualquer deslocamento de um átomo de um sítio, incluindo um deslocamento para uma vacância vizinha, requer energia adicional, que pode receber com alguma probabilidade como resultado de flutuações. Essa probabilidade, como sempre, é determinada pela lei de Boltzmann:

Aqui, é a energia necessária para um salto de um local da rede, a energia de mover um átomo para uma vacância.

De acordo com as considerações dadas na página 318, o coeficiente de autodifusão em um sólido pode ser escrito como:

onde a é a constante de rede e o tempo médio de residência de um átomo em um sítio de rede. Este tempo é obviamente o menor, maior a probabilidade de formação de uma vaga próxima ao átomo e maior a probabilidade

Na página 319, vimos que a probabilidade de formação de uma vacância é Agora vemos que a probabilidade de um átomo receber energia é Portanto, a expressão para o coeficiente de difusão pode ser escrita como:

O multiplicador (o chamado multiplicador pré-exponencial) é uma característica constante de uma determinada substância. O valor igual à soma da energia de formação de uma vacância e a energia de mover um átomo para uma vacância é chamado de energia de ativação de difusão e também é uma quantidade característica de uma substância.

O coeficiente de difusão em sólidos é muito pequeno. Para o ouro, por exemplo, à temperatura ambiente, é da ordem de grandeza, mesmo perto do ponto de fusão do ouro, atinge um valor apenas em Isso mostra como o coeficiente de difusão depende fortemente da temperatura. 1

A pequenez do coeficiente de difusão em sólidos é explicada pelo fato de que, para que ocorra o salto de difusão de um átomo para uma vacância, é necessário que dois eventos, em geral, improváveis ​​ocorram quase simultaneamente: que uma vacância se forme perto o átomo e que o próprio átomo recebe energia como resultado da flutuação, suficiente para o salto.

Com outros mecanismos de difusão, com a difusão de algumas substâncias em outras, o coeficiente de difusão é calculado de forma diferente. O leitor aprenderá sobre isso com cursos especiais. Mas em todos os casos, os coeficientes de difusão são pequenos em valor absoluto. Assim, por exemplo, o coeficiente de difusão do enxofre no ferro, mesmo a uma temperatura próxima, é aproximadamente Mas apesar da pequenez dos coeficientes de difusão nos sólidos, o papel da difusão nos sólidos é muito grande. É a difusão que fornece fenômenos e processos em sólidos como recozimento para eliminar heterogeneidades em ligas, saturação das superfícies de peças com carbono, nitrogênio, etc., sinterização de pó e outros processos de processamento de metais.

Numerosos experimentos mostram que as moléculas de todos os corpos estão em movimento contínuo. Vamos considerar um deles.

Uma solução aquosa de sulfato de cobre é vertida em um recipiente de vidro. Esta solução é de cor azul escura e é mais pesada que a água. Em cima da solução, com muito cuidado, para não misturar os líquidos, despeje água limpa no recipiente. No início do experimento, é visível uma interface nítida entre a água e uma solução de sulfato de cobre.

O vaso é deixado sozinho e continua a observar a interface dos líquidos. Alguns dias depois, eles descobrem que a interface ficou embaçada. Após duas semanas, o limite que separa um líquido do outro desaparece, um líquido homogêneo de cor azul pálida é formado no recipiente ( ver encarte colorido I, abaixo). Assim, os líquidos são misturados.

O fenômeno em que as substâncias se misturam espontaneamente umas com as outras é chamado de difusão.

Este fenômeno é explicado a seguir (Fig. 16). Primeiro, moléculas individuais de água e sulfato de cobre trocam de lugar devido ao seu movimento, localizado próximo à interface entre esses líquidos. O limite fica embaçado, à medida que as moléculas de sulfato de cobre entram na camada inferior de água e, inversamente, as moléculas de água entram na camada superior da solução de sulfato de cobre. Então algumas dessas moléculas trocam de lugar com as moléculas das camadas seguintes. A interface entre os líquidos torna-se ainda mais vaga. Como as moléculas se movem de forma contínua e aleatória, esse processo leva ao fato de que todo o líquido no recipiente se torna homogêneo.

A difusão ocorre mais rapidamente em gases do que em líquidos. Se alguma substância odorífera, como naftaleno, for introduzida na sala, muito em breve seu cheiro será sentido em toda a sala. Isso significa que as moléculas de naftaleno penetram em todos os lugares - ocorre a difusão. Moléculas de naftaleno, colidindo com moléculas de ar e movendo-se aleatoriamente em todas as direções, espalham-se pela sala em todas as direções.

A difusão também ocorre em sólidos, mas muito lentamente. Em um dos experimentos, placas de chumbo e ouro suavemente polidas foram colocadas uma em cima da outra e espremidas com uma carga. À temperatura ambiente normal (cerca de 20°C), o ouro e o chumbo fundiram-se em 5 anos, penetrando-se mutuamente a uma distância de 1 mm. O resultado foi uma fina camada de uma liga de ouro e chumbo.

A difusão tem grande importância na vida humana e animal. Por exemplo, o oxigênio de meio Ambiente devido à difusão penetra no corpo através da pele humana. Nutrientes devido à difusão, eles penetram do intestino no sangue dos animais.

A difusão também ocorre ao soldar peças metálicas.

Pergunta. 1. O que é difusão? Descreva um experimento no qual a difusão de líquidos é observada. 2. Como a difusão é explicada em termos de estrutura molecular substâncias? 3. Sob quais processos e como ocorre a difusão em humanos e animais?

Um exercício. 1. Em que fenômeno se baseia a salga de pepinos, repolhos, peixes e outros produtos? 2. A água dos rios, lagos e outros corpos d'água sempre contém moléculas de gases que fazem parte do ar. Por que fenômeno essas moléculas entram na água, por que penetram no fundo do reservatório? Descreva como o ar é misturado com a água. 1 2 3

Exercício. 1. Despeje em um copo água fria e abaixe um pedaço de permanganato de potássio até o fundo. Sem mexer a água, determine quanto tempo leva para as moléculas de permanganato de potássio entrarem na camada superior da água. Explique o fenômeno observado. 2. Despeje quantidades iguais de água em dois copos. Coloque um deles em um lugar quente, o outro em um frio. (na geladeira, na janela, no dossel). Depois de um tempo, abaixe um pedaço de grafite de um lápis “químico” (ou um grão de permanganato de potássio) no fundo de cada copo. Coloque os óculos de volta em seus lugares originais. De manhã e à noite, marque a posição da borda com as cores e água limpa nestes dois copos. Tire a conclusão apropriada com base em sua experiência. 3. Leia o parágrafo "Movimento browniano" no final do livro.

Você já viu hordas de pequenos mosquitos irritantes fervilhando aleatoriamente no céu? Às vezes parece que eles parecem estar pairando imóveis no ar. Por um lado, esse enxame está imóvel, por outro, os insetos dentro dele estão constantemente se movendo para a direita, depois para a esquerda, depois para cima, depois para baixo, colidindo constantemente uns com os outros e se espalhando novamente dentro dessa nuvem, como se uma força invisível se mantivesse eles juntos.

Os movimentos das moléculas são de natureza caótica semelhante, enquanto o corpo mantém uma forma estável. Esse movimento é chamado de movimento térmico das moléculas.

movimento browniano

Em 1827, o famoso botânico britânico Robert Brown usou um microscópio para estudar o comportamento de partículas microscópicas de pólen na água. Ele chamou a atenção para o fato de que as partículas se moviam constantemente em uma ordem caótica, desafiando a lógica, e esse movimento aleatório não dependia nem do movimento do líquido em que estavam localizadas, nem de sua evaporação. As menores partículas de pólen descreviam trajetórias complexas e misteriosas. Curiosamente, a intensidade de tal movimento não diminui com o tempo e não está relacionada com propriedades quimicas meio, mas só aumenta se a viscosidade desse meio ou o tamanho das partículas em movimento diminuir. Além do mais, grande influência A temperatura afeta a velocidade de movimento das moléculas: quanto mais alta, mais rápido as partículas se movem.

Difusão

Há muito tempo, as pessoas perceberam que todas as substâncias do mundo são compostas de partículas menores: íons, átomos, moléculas, e existem lacunas entre eles, e essas partículas estão em movimento constante e aleatório.

A difusão é uma consequência do movimento térmico das moléculas. Podemos ver exemplos em quase todos os lugares em Vida cotidiana: tanto na vida cotidiana quanto na vida selvagem. Esta é a propagação de odores, colando vários objetos sólidos, misturando líquidos.

Em termos científicos, a difusão é o fenômeno da penetração de moléculas de uma substância nos espaços entre as moléculas de outra substância.

Gases e difusão

O exemplo mais simples de difusão em gases é a propagação bastante rápida de odores (ambos agradáveis ​​e não muito agradáveis) no ar.

A difusão em gases pode ser extremamente perigosa, devido a esse fenômeno, o envenenamento com monóxido de carbono e outros gases tóxicos ocorre na velocidade da luz.

Se a difusão em gases ocorre rapidamente, na maioria das vezes em questão de segundos, então a difusão em líquidos leva minutos inteiros e às vezes até horas. Depende da densidade e da temperatura.

Um exemplo é a dissolução muito rápida de sais, álcoois e ácidos, pouco tempo formando soluções homogêneas.

Difusão em sólidos

Em sólidos, a difusão é a mais difícil, em ambientes comuns ou temperatura externa ela é invisível. Em todos os livros didáticos modernos e antigos, o experimento com placas de chumbo e ouro é descrito como exemplo. Esse experimento mostrou que somente após mais de quatro anos, uma quantidade insignificante de ouro penetrou no chumbo, e o chumbo penetrou no ouro a uma profundidade não superior a cinco milímetros. Essa diferença se deve ao fato de a densidade do chumbo ser muito maior que a densidade do ouro.

Consequentemente, a velocidade e a intensidade da difusão dependem não menos da densidade da substância e da velocidade do movimento caótico das moléculas, e a velocidade, por sua vez, depende da temperatura. A difusão ocorre de forma mais intensa e mais rápida em mais temperaturas altas.

Exemplos de difusão na vida cotidiana

Nem pensamos no fato de que todos os dias, em quase todas as etapas, encontramos o fenômeno da difusão. É por isso que esse fenômeno é considerado um dos mais significativos e interessantes da física.

Um dos exemplos mais simples de difusão na vida cotidiana é a dissolução do açúcar no chá ou no café. Se um pedaço de açúcar for colocado em um copo de água fervente, depois de um tempo ele desaparecerá sem deixar vestígios, enquanto até o volume do líquido praticamente não mudará.

Se você olhar com atenção, encontrará muitos exemplos de difusão que facilitam nossa vida:

• dissolução sabão em pó, permanganato de potássio, sal;
• pulverização de ambientadores;
• aerossóis para a garganta;
• lavando a sujeira da superfície do linho;
• mistura de cores pelo artista;
• amassar a massa;
• cozinhar caldos ricos, sopas e molhos, compotas doces e bebidas de frutas.

Em 1638, voltando da Mongólia, o embaixador Vasily Starkov presenteou o czar russo Mikhail Fedorovich com quase 66 kg de folhas secas com um estranho aroma pungente. Os moscovitas que nunca experimentaram gostaram muito desta planta seca e ainda a usam com prazer. Você o reconheceu? Claro, este é o chá que é fabricado devido ao fenômeno da difusão.

Exemplos de difusão no mundo circundante

O papel da difusão no mundo ao nosso redor é muito grande. Um dos exemplos mais importantes de difusão é a circulação sanguínea em organismos vivos. O oxigênio do ar entra nos capilares sanguíneos localizados nos pulmões, depois se dissolve neles e se espalha por todo o corpo. Por sua vez, o dióxido de carbono se difunde dos capilares para os alvéolos dos pulmões. Nutrientes liberados dos alimentos por difusão penetram nas células.

Nas espécies de plantas herbáceas, a difusão ocorre por toda a sua superfície verde, em plantas com flores maiores através de folhas e caules, em arbustos e árvores através de fendas na casca de troncos e galhos e lentilhas.

Além disso, um exemplo de difusão no mundo circundante é a absorção de água e minerais dissolvidos nele pelo sistema radicular das plantas do solo.

É a difusão que é a razão pela qual a composição da camada inferior da atmosfera é heterogênea e consiste em vários gases.

Infelizmente, em nosso mundo imperfeito, há muito poucas pessoas que não sabem o que é uma injeção, também conhecida como "injeção". Esse tipo de dor, mas tratamento eficaz também baseado no fenômeno da difusão.

Poluição ambiental: solo, ar, corpos d'água também são exemplos de difusão na natureza.

Nuvens brancas derretendo no céu azul, tão querida por poetas de todos os tempos - ela também é uma difusão conhecida por todos os alunos do ensino fundamental e médio!

Assim, a difusão é algo sem o qual nossa vida não seria apenas mais difícil, mas quase impossível.

slide 1

1
Em um momento para ver a eternidade Um mundo enorme - em um grão de areia, Em um único mundo - infinito E o céu em um copo de uma flor. W. Blake

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Uma molécula é a menor partícula de uma substância.
Mikhail Vasilyevich Lomonosov em 1745 distinguiu entre os conceitos de átomo e molécula.
As moléculas são formadas por átomos.
Um átomo é a menor partícula de um elemento químico.

slide 3

3
Todas as substâncias são compostas de pequenas partículas chamadas moléculas.
Existem espaços entre essas partículas.

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Na natureza, as substâncias ocorrem em 3 estados: sólido, líquido, gasoso.
O tamanho da molécula é de cerca de 10‾¹ºm
Vamos repetir

slide 5

O que impede Vasya, aluna da sétima série, que foi pega pelo diretor da escola no local de fumar, de se desintegrar em moléculas separadas e desaparecer indiscriminadamente de vista?

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A mão de uma estátua de ouro em um antigo templo grego, que foi beijada por paroquianos, perdeu peso notavelmente ao longo das décadas. Sacerdotes em pânico: quem roubou o ouro? Ou é um milagre, um sinal?

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Por que as solas das botas se desgastam e os cotovelos das jaquetas se desgastam?

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Tópico da lição: Difusão em gases, líquidos e sólidos.

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Metas e objetivos da aula
Estudar o movimento das moléculas que ocorrem em vários estados da matéria Conhecer o mecanismo de difusão durante temperatura diferente substâncias.

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movimento browniano
1773-1858
Robert Brown em 1827, observando uma suspensão na forma de pólen de plantas ao microscópio, descobriu que as partículas estão em movimento contínuo, descrevendo trajetórias complexas.

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Difusão (lat. difusão-distribuição, espalhamento, dispersão). Este é um fenômeno em que há uma penetração mútua de moléculas de uma substância entre as moléculas de outra.
Esquema de difusão através de uma membrana semipermeável
Difusão

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observado
Difusão
Em gases
em líquidos
Em sólidos

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Considere a difusão em gases
Causas e padrões de difusão

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GASES
A propagação de odores é possível devido ao movimento de moléculas de substâncias. Este movimento é contínuo e errático. Colidindo com as moléculas dos gases que compõem o ar, as moléculas do desodorante mudam a direção de seu movimento muitas vezes e, movendo-se aleatoriamente, espalham-se pela sala.

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As moléculas de uma substância estão em movimento contínuo e aleatório.
Motivo da divulgação:

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Óleos aromáticos, resinas são amplamente utilizados na indústria de perfumes, aromaterapia terapêutica, para necessidades da igreja.
Difusão de gases em gases

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Quem de nós não foi atingido pelo cheiro de uma noite de primavera? Podíamos sentir os cheiros de cereja de pássaro, acácia, lilás. Moléculas da substância cheirosa das flores se difundem no ar.
Difusão de gases em gases

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A forma mais numerosa de comunicação dos insetos é através de produtos químicos olfativos, que os animais usam para se proteger ou atrair atenção. A transferência de odores é realizada por difusão.
Difusão de gases em gases

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Feromônios atraentes, hormônios.
Difusão de gases em gases
Fragrâncias
borboletas
Bugs
furões
percevejos
Gambás
repulsivo
Repelentes

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Aplicação da difusão Difusão na flora e fauna
O cheiro de percevejos é nojento, e joaninhas secretam um líquido tóxico odorífero amarelo
Lançamentos do polvo mancha de tinta para se esconder do inimigo
Skunk assusta seus agressores

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Nós resolvemos problemas
Tarefas para os amantes da biologia. 1. A maioria dos insetos, joaninhas, alguns besouros das folhas se armaram para sua proteção: o cheiro dos insetos é repugnante e as joaninhas secretam um líquido venenoso amarelo. ?? Explicar a transmissão dos odores 2. Os peixes respiram oxigênio dissolvido na água de rios, lagos e mares. Que processo físico permite que o oxigênio da atmosfera entre na água?

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Todo mundo sabe como as cebolas são úteis. Mas quando a cortamos, derramamos lágrimas. Explique por quê?
Isso se deve ao fenômeno da difusão. O motivo é a substância volátil lacrimogênea, que causa lágrimas. Dissolve-se no fluido da membrana mucosa do olho, liberando ácido sulfúrico, que irrita a membrana mucosa do olho.

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As florestas são os pulmões do planeta, ajudando a respirar para todos os seres vivos. O ar da cidade contém muitas substâncias gasosas (monóxido de carbono, dióxido de carbono, óxidos de nitrogênio, enxofre) obtidas como resultado do complexo industrial, transporte e serviços públicos. O processo de purificação do ar pela floresta pode ser explicado pela difusão.
Difusão de gases em gases

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Eles não têm órgãos respiratórios. O oxigênio dissolvido na água é absorvido pela pele e o dióxido de carbono dissolvido é expelido da mesma maneira.
A forma mais simples de respiração é possuída por medusas e vermes.

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O papel da difusão para os seres humanos
Devido à difusão, o oxigênio dos pulmões penetra no sangue humano e do sangue nos tecidos

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Por que os pulmões de um fumante são diferentes dos de um não fumante?

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Astronautas se desprendem de seus sacos de dormir presos às paredes nave espacial. Ao mesmo tempo, a localização das "camas" é de fundamental importância - elas são fixadas bem próximas aos ventiladores para fornecer aos astronautas um fluxo constante de ar fresco durante o sono. Caso contrário, os trabalhadores da estação correm o risco de sufocar em um espaço confinado com o dióxido de carbono que produzem, ou sofrerão enxaquecas devido à falta de oxigênio.

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O gás combustível natural é incolor e inodoro.
Difusão de gases em gases
Devido à difusão, o gás se espalha por toda a sala, formando uma mistura explosiva.

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Temos observado repetidamente como de um incêndio, chaminés fumegantes de casas rurais, usinas termelétricas, a fumaça desce e, elevando-a bem alto, à medida que sobe, deixa de ser visível. moléculas de ar
Difusão de gases em gases

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Masha, de quatro anos, rastejou atrás de sua mãe pelas costas até o espelho e derramou três frascos de perfume francês em sua cabeça. Como mamãe, sentada de costas para Masha, adivinhou o que tinha acontecido?

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A difusão é possível em líquidos?

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NOSSA EXPERIÊNCIA
Convidamos você para um chá.

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Para o preparo do chá, são utilizadas flores e folhas de algumas plantas: jasmim, rosa, tília, orégano, hortelã, tomilho e outras.
DIFUSÃO DE LÍQUIDO EM LÍQUIDO

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DIFUSÃO DE LÍQUIDO EM LÍQUIDO
CHÁ
Verde
O preto
No estado sólido, a cor do chá depende de como as folhas são processadas.
A fabricação de chá é baseada na difusão de moléculas de água e na matéria corante das plantas.

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LÍQUIDOS
1. Moléculas se movem aleatoriamente 2. Moléculas de substâncias se misturam 3. A razão para a difusão em líquidos é o movimento das moléculas
Conclusões:

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Para saturar a cor das beterrabas, o ácido acético é adicionado à água.

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CORPOS SÓLIDOS
Nos sólidos, as distâncias entre as moléculas são muito pequenas. Eles são os mesmos que os tamanhos das próprias moléculas. A penetração através dessas pequenas lacunas de moléculas de outra substância é extremamente difícil e, portanto, a difusão é muito lenta.

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O cheiro de sal, o cheiro de iodo. Impenetráveis ​​e orgulhosos, recifes de focinho de pedra Exponha da água… Y. Drunina Todos os anos 2 bilhões de toneladas de sais entram na atmosfera.

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Smog é uma névoa amarela que envenena o ar que respiramos. O smog é a principal causa de doenças respiratórias e cardíacas, enfraquecendo a imunidade humana.
DIFUSÃO DE UM ESTADO SÓLIDO EM GASES

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Cresça em casa; carros estão buzinando; A fumaça da fábrica paira sobre todos os arbustos; Aviões abrem suas asas nas nuvens
Poderia. nuvens de trovoada fragmentos. A vegetação inanimada murcha. Todos os motores e buzinas - E o cheiro lilás de gasolina
O processo de difusão desempenha um grande papel na poluição do ar, rios, mares e oceanos.
Difusão prejudicial

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DIFUSÃO DE UM ESTADO SÓLIDO EM GASES
Partículas encontradas no ar urbano. Pólen de plantas Microrganismos, seus esporos Areia seca Pó de carvão Pó de cimento Fertilizante Amianto Cádmio Mercúrio Chumbo Óxido de ferro Óxido de cobre
Raio da partícula, µm 20 - 60 1 - 15 200 - 2000 10 - 400 10 - 150 30 - 800 10 - 200 1-5 0,5-1 1-5 0,1-1 0,1-1

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Formas de resolver o problema ambiental associado à purificação do ar: 1) filtros nos tubos de escape; 2) cultivo de plantas ao longo das estradas e ao redor de empreendimentos que absorvem substâncias nocivas.
Difusão de gases em gases
Bordo
Tília
Álamo