Se observarmos com atenção, a fumaça da queima ainda é visível no início. Depois de um tempo, ela desaparece. Já usou perfume? Mesmo que você borrife perfume no seu quarto, outras pessoas do lado de fora da casa ainda conseguem sentir a fragrância. Da mesma forma, se sua mãe prepara uma refeição deliciosa e apetitosa na cozinha, o aroma pode ser sentido nas casas dos vizinhos. Por que isso acontece?
Entendendo a Difusão
Existem muitos outros exemplos. Se você colocar algumas gotas de tinta ou corante alimentício em um copo de água limpa, a tinta ou o corante se espalhará uniformemente pela água. Isso acontece automaticamente. Os exemplos anteriores são eventos de difusão que frequentemente vivenciamos no dia a dia. Difusão é o processo de movimentação de moléculas de uma substância de uma área de alta concentração para uma área de baixa concentração. Concentração se refere ao número de moléculas/moles de uma substância por volume. Um local de alta concentração é onde há muitas moléculas de uma substância por volume. Por outro lado, um local de baixa concentração é onde há poucas moléculas por volume.
Quando se queima lixo, a concentração de fumaça ao redor do incinerador costuma ser bastante alta. Devido à diferença de concentração, as moléculas de fumaça se espalham automaticamente de áreas de alta concentração para áreas de baixa concentração. As moléculas de fumaça, que inicialmente se aglomeravam, acabam se dispersando em todas as direções.
Quando você aplica perfume no corpo, a área onde o perfume é borrifado apresenta uma alta concentração. Devido a essa diferença de concentração, as moléculas do perfume se movem da área de alta concentração para a área de baixa concentração. Quando você adiciona algumas gotas de tinta ou corante alimentício a um copo de água limpa, a área onde a tinta ou o corante foram aplicados primeiro geralmente apresenta uma concentração mais alta. Devido a essa diferença de concentração, as moléculas da tinta ou do corante se difundem por toda a área de baixa concentração. O processo de difusão cessa quando a concentração de moléculas de tinta em todas as áreas da água se iguala.
Teoria da Difusão e da Cinética
É importante notar que o processo de difusão pode ser explicado pela teoria cinética. A teoria cinética afirma que toda substância é composta por moléculas, e essas moléculas estão em constante movimento aleatório. Para entender isso, observe a imagem abaixo. O recipiente está completamente cheio de água. Como a tinta foi pingada nele, a água na superfície do recipiente tem uma concentração maior do que a água no fundo.
C1 é a parte do cilindro ou a parte da água que possui alta concentração, enquanto C2 é a parte do cilindro ou a parte da água que possui baixa concentração. Para simplificar a análise, examinaremos apenas o movimento das moléculas de tinta no centro do cilindro.
O número de moléculas de tinta em C1 é maior (alta concentração) do que o número de moléculas de tinta em C2 ( baixa concentração). Como as moléculas de tinta estão em constante movimento aleatório, as moléculas de tinta em C1 têm uma probabilidade maior de se moverem em direção ao centro do cilindro ( Δx ). Por outro lado, o número de moléculas de tinta em C2 é muito pequeno, portanto, elas têm uma probabilidade muito pequena de se moverem em direção ao centro do cilindro ( Δx ).
Taxa de difusão
Assim, haverá um fluxo total de moléculas de tinta de C1 para C2 . De acordo com pesquisas conduzidas pelo fisiologista Adolf Fick (1829-1901), descobriu-se que a taxa de difusão é diretamente proporcional à diferença de concentração (C2 - C1 ) . Quanto maior a diferença de concentração, maior a taxa de fluxo das moléculas da substância. Por outro lado, quanto menor a diferença de concentração, menor a taxa de fluxo das moléculas da substância. Isso pode estar de acordo com nossa hipótese de que a diferença de concentração também afeta a taxa de fluxo das moléculas. Além de se deslocarem de um lugar para outro por difusão, as moléculas de substâncias (especialmente gases) também podem se mover de um lugar para outro com a ajuda do vento.
Aplicações da difusão no dia a dia
Sem difusão, seu parceiro(a) não conseguiria apreciar a fragrância do seu perfume. Sem difusão, o aroma delicioso e apetitoso da comida da sua mãe na cozinha não conseguiria interromper seu devaneio e fazer você querer terminar logo aquela refeição nutritiva na mesa. 😉 A difusão também desempenha um papel muito importante na sobrevivência de humanos, animais, plantas, etc.
As plantas normalmente necessitam de dióxido de carbono (CO2 ) para a fotossíntese. Como existe uma diferença na concentração de CO2 entre o interior da folha e o ar externo, as moléculas de CO2 difundem-se para dentro da folha através dos estômatos. Por outro lado, o vapor de água e o oxigênio difundem-se para fora. Além das plantas, gatos, ratos, etc., também podem sufocar se não houver difusão. Enquanto as plantas necessitam de CO2 para a fotossíntese, gatos, ratos, etc., necessitam de oxigênio para todas as reações de produção de energia. Para chegar às células, as moléculas de oxigênio movem-se por difusão.
