Si observamos con atención, al principio aún se puede ver el humo de la combustión. Después de un rato, el humo se vuelve invisible. ¿Alguna vez has usado perfume? Aunque te lo apliques en tu habitación, quienes están fuera de casa pueden percibir su fragancia. De igual manera, si tu madre prepara una comida deliciosa y apetitosa en la cocina, el aroma se puede oler desde las casas de los vecinos. ¿Por qué sucede esto?
Comprender la difusión
Existen muchos otros ejemplos. Si se añaden unas gotas de tinta o colorante alimentario a un vaso de agua clara, se dispersarán uniformemente. Esto ocurre automáticamente. Los ejemplos anteriores ilustran procesos de difusión que se experimentan con frecuencia en la vida cotidiana. La difusión es el proceso de desplazamiento de moléculas de una sustancia desde una zona de alta concentración a una de baja concentración. La concentración se refiere al número de moléculas/moles de una sustancia por unidad de volumen. Un lugar de alta concentración es aquel donde hay muchas moléculas de una sustancia por unidad de volumen. Por el contrario, un lugar de baja concentración es aquel donde hay pocas moléculas por unidad de volumen.
Al quemar basura, la concentración de humo alrededor del incinerador suele ser bastante alta. Debido a esta diferencia de concentración, las moléculas de humo se dispersan automáticamente desde las zonas de alta concentración hacia las de baja concentración. Las moléculas de humo, que inicialmente se agrupan, terminan por dispersarse en todas direcciones.
Cuando te aplicas perfume en el cuerpo, la zona donde se rocía tiene una alta concentración. Debido a esta diferencia de concentración, las moléculas de perfume se mueven desde la zona de alta concentración a la de baja concentración. Cuando añades unas gotas de tinta o colorante alimentario a un vaso de agua limpia, la zona donde se aplicó primero suele tener una mayor concentración. Debido a esta diferencia de concentración, las moléculas de tinta o colorante se difunden por toda la zona de baja concentración. El proceso de difusión se detiene una vez que la concentración de moléculas de tinta en todas las zonas del agua es igual.
Teoría de la difusión y la cinética
Es importante destacar que el proceso de difusión puede explicarse mediante la teoría cinética. Esta teoría establece que toda sustancia está compuesta de moléculas, las cuales se encuentran en movimiento continuo y aleatorio. Para comprenderlo mejor, observe la siguiente imagen. El recipiente está completamente lleno de agua. Debido a que se ha derramado tinta, el agua en la superficie tiene una concentración mayor que el agua en el fondo.
C1 es la parte del cilindro o la parte del agua que tiene una alta concentración, mientras que C2 es la parte del cilindro o la parte del agua que tiene una baja concentración. Para simplificar el análisis, solo examinaremos el movimiento de las moléculas de tinta en el centro del cilindro.
La concentración de moléculas de tinta en C1 es mayor (alta concentración) que en C2 ( baja concentración). Debido a que las moléculas de tinta se mueven constantemente de forma aleatoria, las de C1 tienen mayor probabilidad de desplazarse hacia el centro del cilindro ( Δx ). Por el contrario, la concentración de moléculas de tinta en C2 es muy baja, por lo que tienen una probabilidad muy pequeña de desplazarse hacia el centro del cilindro ( Δx ).
Tasa de difusión
Así, habrá un flujo total de moléculas de tinta de C1 a C2 . Según la investigación realizada por el fisiólogo Adolf Fick (1829-1901), se descubrió que la velocidad de difusión es directamente proporcional a la diferencia de concentración (C2 - C1 ) . Cuanto mayor sea la diferencia de concentración, mayor será la velocidad de flujo de las moléculas de la sustancia. Por el contrario, cuanto menor sea la diferencia de concentración, menor será la velocidad de flujo de las moléculas de la sustancia. Esto puede estar de acuerdo con nuestra suposición de que la diferencia de concentración también afecta la velocidad de flujo de las moléculas. Además de moverse de un lugar a otro por difusión, las moléculas de las sustancias (especialmente los gases) también pueden moverse de un lugar a otro con la ayuda del viento.
Aplicación de la difusión en la vida cotidiana
Sin difusión, tu pareja no podría disfrutar del aroma de tu perfume. Sin difusión, el delicioso y apetitoso aroma de la comida de tu madre en la cocina no podría interrumpir tus pensamientos y hacerte desear terminar rápidamente la nutritiva comida en la mesa. 😉 La difusión también juega un papel muy importante en la supervivencia de los seres humanos, los animales, las plantas, etc.
Las plantas generalmente requieren dióxido de carbono (CO₂ ) para la fotosíntesis. Debido a la diferencia en la concentración de CO₂ entre el interior de la hoja y el aire exterior, las moléculas de CO₂ se difunden hacia el interior de la hoja a través de los estomas. Por el contrario, el vapor de agua y el oxígeno se difunden hacia el exterior. Además de las plantas, los gatos, ratones, etc., también pueden asfixiarse si no hay difusión. Si bien las plantas requieren CO₂ para la fotosíntesis, los gatos, ratones, etc., requieren oxígeno para cada reacción que produce energía. Para llegar a las células, las moléculas de oxígeno se mueven por difusión.
