Diffusion, aussi connu comme la migration, est le nom scientifique de l'entremêlement, ou de mélange, des atomes, des molécules ou des ions de deux substances différentes en contact les uns avec les autres. Les substances peuvent être des gaz, des liquides ou des solides, et la diffusion est le résultat du mouvement thermique aléatoire de leurs particules.
La concentration
Un gradient de diffusion, ou un gradient de concentration existe quand une zone de concentration élevée est en contact avec une zone de concentration inférieure. Lorsque des substances sont en contact, les particules peuvent circuler entre eux. Les particules d'une substance sont en continu, le mouvement aléatoire dans toutes les directions, mais il y a un flux net de particules sur le gradient de diffusion ou, en d'autres termes, à partir de la zone de concentration plus élevée dans la zone de concentration inférieure.
Équilibre dynamique
Lorsque les particules descendent le gradient de diffusion, de leur concentration dans la partie supérieure de la baisse du gradient et leur concentration dans le bas de la pente augmente, la pente devient plus faible, soit moins raide. Finalement, la concentration des particules égalise et le gradient de diffusion cesse d'exister. À ce stade, connu sous le nom d'équilibre dynamique, les particules continuent de se déplacer, mais il n'y a pas de flux net de particules dans une direction quelconque et aucun changement dans la concentration.
Énergie gratuite
Le mouvement d'une substance jusqu'à un gradient de diffusion libère l'énergie et est connu comme un processus exergonic. L'énergie libre libérée au cours du processus peut être calculé à partir de la formule "G = RT ln (C2 / C1), où R représente la constante universelle des gaz, T représente la température, ln représente le logarithme naturel et C2 et C1 représentent les concentrations de la substance en haut et en bas du gradient de diffusion. le mouvement d'une substance en place ou contre un gradient de concentration est un processus endergonic, ce qui nécessite une source d'énergie extérieure.
Exemples
Un gradient de diffusion est responsable de nombreux phénomènes quotidiens, tels que la dispersion d'une vapeur dans l'air, ou la dissolution du sel dans l'eau. Une goutte de parfum, par exemple, une évaporation rapide pour créer une forte concentration de molécules de parfum au-dessus de la goutte. Les molécules de parfum entrent en collision les uns avec les autres, la diffusion des molécules de plus en plus à partir de la chute initiale, de sorte que finalement la concentration égalise dans tout l'espace dans lequel la chute a été libéré. De même, un tas de sel de table (chlorure de sodium) dans de l'eau se dissocie rapidement en sodium chargée (Na +) et chlorure ions (Cl-). Les ions se propagent progressivement à partir d'une concentration dense au-dessus de la pile à des zones de faible concentration plus loin.