Difuzia în substanțe solide lichide și gazoase. Difuzie

Absolut toți oamenii au auzit despre un astfel de concept precum difuzarea. Acesta a fost unul dintre subiectele de la lecțiile de fizică de clasa a VII-a. În ciuda faptului că acest fenomen ne înconjoară absolut peste tot, puțini oameni știu despre el. Ce înseamnă oricum? Ce este sens fizic Și cum poți să faci viața mai ușoară cu ea? Astăzi vom vorbi despre asta.

Difuzia în fizică: definiție

Acesta este procesul de penetrare a moleculelor unei substanțe între moleculele unei alte substanțe. vorbind limbaj simplu, acest proces poate fi numit amestecare. În timpul acesta amestecarea are loc pătrunderea reciprocă a moleculelor unei substanţe între ele. De exemplu, la prepararea cafelei, moleculele cafea instant pătrunde în moleculele de apă și invers.

Viteza acestui lucru proces fizic depinde de următorii factori:

Temperatura.
Starea agregată a materiei.
Influență externă.

Cu cât temperatura unei substanțe este mai mare, cu atât moleculele se mișcă mai repede. Prin urmare, proces de amestecare apare mai repede la temperaturi mai ridicate.

starea agregată a materiei - cel mai important factor . În fiecare stare de agregare, moleculele se mișcă cu o anumită viteză.

Difuzia poate avea loc în următoarele stări de agregare:

Lichid.
Solid.

Cel mai probabil, cititorul va avea acum următoarele întrebări:

Care sunt cauzele difuziei?
Unde curge mai repede?
Cum se aplică în viata reala?

Răspunsurile la acestea pot fi găsite mai jos.

Cauze

Absolut totul pe lumea asta are propriul său motiv. ȘI difuzia nu face excepție. Fizicienii sunt bine conștienți de motivele apariției sale. Cum să-i aduci la persoana normala?

Cu siguranță toată lumea a auzit că moleculele sunt în continuă mișcare. Mai mult, această mișcare este dezordonată și haotică, iar viteza ei este foarte mare. Datorită acestei mișcări și ciocnirii constante a moleculelor, are loc pătrunderea lor reciprocă.

Există vreo dovadă pentru această mișcare? Cu siguranță! Îți amintești cât de repede ai început să simți mirosul de parfum sau deodorant? Și mirosul mâncării pe care mama ta o gătește în bucătărie? Amintește-ți cât de repede pregătirea ceaiului sau a cafelei. Toate acestea nu ar putea fi, dacă nu pentru mișcarea moleculelor. Concluzionăm că principalul motiv al difuziei este mișcarea constantă a moleculelor.

Acum rămâne o singură întrebare - care este motivul acestei mișcări? Este condus de dorința de echilibru. Adică, în substanță există zone cu concentrații mari și scăzute ale acestor particule. Și din cauza acestei dorințe, ei se deplasează în mod constant dintr-o zonă de concentrare mare la o concentrație scăzută. Sunt în mod constant se ciocnesc unul de altul, iar întrepătrunderea are loc.

Difuzia în gaze

Procesul de amestecare a particulelor în gaze este cel mai rapid. Poate apărea atât între gaze omogene, cât și între gaze cu concentrații diferite.

Exemple vii din viață:

Simți mirosul de odorizant prin difuzie.
Miroși mâncarea gătită. Rețineți că începeți să îl simțiți imediat, iar mirosul de odorizant după câteva secunde. Acest lucru se datorează faptului că la temperaturi ridicate viteza de mișcare a moleculelor este mai mare.
Lacrimi care apar atunci când tăiați ceapa. Moleculele de ceapă se amestecă cu moleculele de aer, iar ochii tăi reacționează la asta.

Cum are loc difuzia în lichide?

Difuzia în lichide are loc mai lent. Poate dura de la câteva minute la câteva ore.

Cele mai strălucitoare exemple din viață:

Prepararea ceaiului sau a cafelei.
Se amestecă apă și permanganat de potasiu.
Pregătirea unei soluții de sare sau sifon.

În aceste cazuri, difuzia are loc foarte rapid (până la 10 minute). Cu toate acestea, dacă procesului se aplică o influență externă, de exemplu, amestecând aceste soluții cu o lingură, atunci procesul va merge mult mai repede și nu va dura mai mult de un minut.

Difuzia la amestecarea lichidelor mai groase va dura mult mai mult. De exemplu, amestecarea a două metale lichide poate dura câteva ore. Desigur, puteți face acest lucru în câteva minute, dar în acest caz se va dovedi aliaj de proastă calitate.

De exemplu, difuzarea la amestecarea maionezei cu smântâna va dura foarte mult timp. Cu toate acestea, dacă apelați la ajutorul influenței externe, atunci acest proces nu va dura nici măcar un minut.

Difuzia în solide: exemple

În solide, pătrunderea reciprocă a particulelor are loc foarte lent. Acest proces poate dura câțiva ani. Durata sa depinde de compoziția substanței și de structura acesteia. rețea cristalină.

Experimente care demonstrează că există difuzie în solide.

Lipirea a două plăci din metale diferite. Dacă țineți aceste două plăci aproape una de alta și sub presiune, în termen de cinci ani va exista un strat între ele având o lățime de 1 milimetru. Acest strat mic va conține molecule ale ambelor metale. Aceste două plăci vor fi îmbinate.
Un cilindru de plumb foarte subțire este aplicat pe un foarte strat subțire aur. După aceea, acest design este introdus într-un cuptor timp de 10 zile. Temperatura aerului din cuptor este de 200 de grade Celsius. După ce acest cilindru a fost tăiat în discuri subțiri, s-a văzut foarte clar că plumbul a pătruns în aur și invers.

Exemple de difuzie în lumea înconjurătoare

După cum ați înțeles deja, cu cât mediul este mai dur, cu atât rata de amestecare a moleculelor este mai mică. Acum haideți să vorbim despre unde în viața reală puteți obține beneficii practice din acest fenomen fizic.

Procesul de difuzie are loc în viața noastră tot timpul. Chiar și atunci când stăm întinși pe pat, pe suprafața cearșafului rămâne un strat foarte subțire al pielii noastre. De asemenea, absoarbe transpirația. Din această cauză patul se murdărește și trebuie schimbat.

Deci, manifestarea acestui proces în viața de zi cu zi poate fi după cum urmează:

Când se întinde untul pe pâine, acesta este absorbit în el.
La murarea castraveților, sarea difuzează mai întâi cu apă, după care Apă săratăîncepe să difuzeze cu castraveți. Drept urmare, obținem gustare delicioasă. Băncile trebuie să fie suflate. Acest lucru este necesar pentru ca apa să nu se evapore. Mai exact, moleculele de apă nu ar trebui să difuzeze cu moleculele de aer.
La spălarea vaselor, moleculele de apă și detergent pătrund în moleculele bucăților de mâncare rămase. Acest lucru îi ajută să se desprindă de pe farfurie și să o facă mai curată.

Manifestarea difuziei în natură:

Procesul de fertilizare are loc tocmai datorită acestui fenomen fizic. Moleculele ovulului și spermatozoizilor difuzează, după care apare embrionul.
Fertilizarea solului. Prin utilizarea anumitor chimicale sau compostul face solul mai fertil. De ce se întâmplă? Concluzia este că moleculele de îngrășământ difuzează cu moleculele de sol. După aceea, are loc procesul de difuzie între moleculele solului și rădăcina plantei. Datorită acestui fapt, sezonul va fi mai rodnic.
Amestecarea deșeurilor industriale cu aerul îl poluează foarte mult. Din această cauză, pe o rază de un kilometru, aerul devine foarte murdar. Moleculele sale difuzează cu molecule aer curat din zonele învecinate. Așa se înrăutățește situația ecologică din oraș.

Manifestarea acestui proces în industrie:

Siliconizarea este un proces de saturare prin difuzie cu siliciu. Se efectuează în atmosferă gazoasă. Stratul saturat de siliciu al piesei are duritate nu foarte mare, dar rezistență ridicată la coroziune și rezistență crescută la uzurăîn apa de mare, nitric, clorhidric în acizi sulfuric.
Difuzia în metale joacă un rol important în producerea aliajelor. Pentru a obține un aliaj de înaltă calitate, este necesar să se producă aliaje la temperaturi ridicate și cu influență externă. Acest lucru va accelera foarte mult procesul de difuzie.

Aceste procese apar în diferite industrii:

Electronic.
Semiconductor.
Inginerie.

După cum înțelegeți, procesul de difuzare poate avea atât efecte pozitive, cât și negative asupra vieții noastre. Trebuie să fiți capabil să vă gestionați viața și să maximizați beneficiile acestui fenomen fizic, precum și să minimizați daunele.

Acum știți care este esența unui astfel de fenomen fizic precum difuziunea. Constă în pătrunderea reciprocă a particulelor datorită mișcării lor. Totul în viață se mișcă. Dacă ești student, atunci după ce ai citit articolul nostru vei lua cu siguranță nota 5. Mult succes!

Ați văzut vreodată hoarde de mici muschi enervant roiind aleatoriu deasupra capului? Uneori se pare că par să atârnă nemișcați în aer. Pe de o parte, acest roi este nemișcat, pe de altă parte, insectele din interiorul lui se mișcă constant la dreapta, apoi la stânga, apoi în sus, apoi în jos, ciocnindu-se constant între ele și împrăștiindu-se din nou în acest nor, ca și cum o forță invizibilă ține. ei împreună.

Mișcările moleculelor sunt de o natură haotică similară, în timp ce corpul își păstrează o formă stabilă. Această mișcare se numește mișcarea termică a moleculelor.

Mișcarea browniană

În 1827, faimosul botanist britanic Robert Brown a folosit un microscop pentru a studia comportamentul particulelor microscopice de polen în apă. El a atras atenția asupra faptului că particulele se mișcau constant într-o ordine haotică, sfidând logica, iar această mișcare aleatorie nu depindea nici de mișcarea lichidului în care se aflau, nici de evaporarea acestuia. Cele mai mici particule de polen au descris traiectorii complexe, misterioase. Interesant este că intensitatea unei astfel de mișcări nu scade cu timpul și nu are legătură cu proprietăți chimice mediu, dar crește numai dacă vâscozitatea acestui mediu sau dimensiunea particulelor în mișcare scade. În plus, temperatura are o mare influență asupra vitezei de mișcare a moleculelor: cu cât este mai mare, cu atât particulele se mișcă mai repede.

Difuzie

Cu mult timp în urmă, oamenii și-au dat seama că toate substanțele din lume constau din cele mai mici particule: ioni, atomi, molecule și există goluri între ele, iar aceste particule se mișcă în mod constant și aleatoriu.

Consecinţă mișcarea termică moleculele este difuzia. Putem vedea exemple aproape peste tot în Viata de zi cu zi: atât în viața de zi cu zi, cât și în viața sălbatică. Aceasta este răspândirea mirosurilor, lipirea diferitelor obiecte solide, amestecarea lichidelor.

vorbind limbaj științific, difuzia este fenomenul de pătrundere a moleculelor unei substanțe în golurile dintre moleculele unei alte substanțe.

Gaze și difuzie

Cel mai simplu exemplu de difuzie în gaze este răspândirea destul de rapidă a mirosurilor (atât plăcute, cât și nu atât de plăcute) în aer.

Difuzia în gaze poate fi extrem de periculoasă, din cauza acestui fenomen otrăvirea cu monoxid de carbon și alte gaze toxice are loc cu viteza fulgerului.

Dacă difuzia în gaze are loc rapid, cel mai adesea în câteva secunde, atunci difuzia în lichide durează minute întregi și uneori chiar ore. Depinde de densitate și temperatură.

Un exemplu este dizolvarea foarte rapidă a sărurilor, alcoolilor și acizilor, un timp scurt formând soluţii omogene.

Difuzia în solide

ÎN solide difuzia este cea mai dificilă, la temperatura normală a camerei sau a străzii este invizibilă. În toate manualele școlare moderne și vechi, experimentul cu plăci de plumb și aur este descris ca exemplu. Acest experiment a arătat că numai după mai bine de patru ani, o cantitate neglijabilă de aur a pătruns în plumb, iar plumbul a pătruns în aur până la o adâncime de cel mult cinci milimetri. Această diferență se datorează faptului că densitatea plumbului este mult mai mare decât densitatea aurului.

În consecință, viteza și intensitatea difuziei depind nu în ultimul rând de densitatea substanței și de viteza mișcării haotice a moleculelor, iar viteza, la rândul ei, depinde de temperatură. Difuzia are loc mai intens și mai rapid la temperaturi mai ridicate.

Exemple de difuzare în viața de zi cu zi

Nici nu ne gândim la faptul că în fiecare zi aproape la fiecare pas întâlnim fenomenul difuziei. De aceea, acest fenomen este considerat unul dintre cele mai semnificative și interesante din fizică.

Unul dintre cele mai simple exemple de difuzie în viața de zi cu zi este dizolvarea zahărului în ceai sau cafea. Dacă o bucată de zahăr este pusă într-un pahar cu apă clocotită, după un timp va dispărea fără urmă, în timp ce nici volumul lichidului practic nu se va schimba.

Dacă te uiți în jur cu atenție, poți găsi multe exemple de difuzare care ne ușurează viața:

dizolvare detergent, permanganat de potasiu, sare;
pulverizare de odorizante;
aerosoli pentru gât;
spălați murdăria de pe suprafața lenjeriei;
amestecarea culorilor de către artist;
frământarea aluatului;
gătind ciorbe bogate, supe și sos, compoturi dulci și băuturi din fructe.

În 1638, întors din Mongolia, ambasadorul Vasily Starkov i-a oferit cadou țarului rus Mihail Fedorovich cu aproape 66 kg de frunze uscate cu o aromă ciudată înțepătoare. Moscoviților care nu au încercat-o niciodată le-a plăcut foarte mult această plantă uscată și încă o folosesc cu plăcere. L-ai recunoscut? Desigur, acesta este ceaiul care este preparat datorită fenomenului de difuzie.

Exemple de difuzie în lumea înconjurătoare

Rolul difuzării în lumea din jurul nostru este foarte mare. Unul dintre cele mai importante exemple de difuzie este circulația sângelui în organismele vii. Oxigenul din aer pătrunde în capilarele sanguine situate în plămâni, apoi se dizolvă în ele și se răspândește în tot corpul. La rândul său, dioxidul de carbon difuzează din capilare în alveolele plămânilor. Nutrienți eliberate din alimente prin difuzie pătrund în celule.

La speciile de plante erbacee difuzia are loc pe toata suprafata lor verde, mai mare plante cu flori- prin frunze și tulpini, în arbuști și copaci - prin crăpăturile din scoarța trunchiurilor și a ramurilor și a lintei.

În plus, un exemplu de difuzie în lumea înconjurătoare este absorbția apei și a mineralelor dizolvate în ea de către sistemul radicular al plantelor din sol.

Difuziunea este motivul pentru care compoziția stratului inferior al atmosferei este eterogenă și este formată din mai multe gaze.

Din păcate, în lumea noastră imperfectă, sunt foarte puțini oameni care nu știu ce este o injecție, cunoscută și sub numele de „injecție”. Acest fel de dureros dar tratament eficient tot pe baza fenomenului de difuzie.

Poluare mediu inconjurator: sol, aer, corpuri de apă - acestea sunt, de asemenea, exemple de difuzie în natură.

Topirea norilor albi pe cerul albastru, atât de îndrăgită de poeții din toate timpurile - ea este și o difuzie cunoscută de fiecare elev de gimnaziu și liceu!

Așadar, difuzarea este ceva fără de care viața noastră ar fi nu numai mai dificilă, ci aproape imposibilă.

Profesor de fizică Nozdrina L.D.

Difuzia în gaze, lichide și solide.

slide 2

Scopurile și obiectivele lecției

Prevederi de bază ale ICB;

Definiția difuziei;

Caracteristicile procesului de difuzie în diverse medii.

Explicați fenomenul de difuzie pe baza MKT.

slide 3

O moleculă este cea mai mică particulă a unei substanțe.
Mihail Vasilevici Lomonosov în 1745 a făcut distincția între conceptele de atom și moleculă.
Moleculele sunt formate din atomi.
Un atom este cea mai mică particulă a unui element chimic.

slide 4

Trei stări ale materiei

Dimensiunea moleculei este de aproximativ 10‾¹ºm

Să repetăm

slide 5

„Am pus o experiență peste 1000 de opinii născute din imaginație”

M. V. Lomonosov

Surse de cunoaștere fizică

slide 6

Mișcarea browniană

Robert Brown în 1827, observând o suspensie sub formă de polen de plante la microscop, a descoperit că particulele sunt în mișcare continuă, descriind traiectorii complexe.

Slide 8

Difuzie observată

În gaze
în lichide
În solide

Slide 9

Uleiuri aromatice, rasinile sunt utilizate pe scara larga in industria parfumurilor, aromaterapiei terapeutice, pentru nevoile bisericii.

Difuzia gazelor în gaze

Slide 10

Difuzia gazelor în gaze

substanțe aromatice
Uleiuri
rășini
petale de iasomie
Petale de trandafir
Smirnă
arbore de tămâie

diapozitivul 11

Cine dintre noi nu a fost lovit de mirosul unei nopți de primăvară? Am putut simți mirosurile de cireș, salcâm, liliac. Moleculele substanței mirositoare ale florilor difuzează în aer.

Difuzia gazelor în gaze

slide 12

Ceaiul, cafeaua și cacao sunt utilizate în mod obișnuit ca culturi tonice.

Locul de naștere al ceaiului este China, cafeaua este Africa, cacao este America. Răspândirea rapidă a aromei acestor băuturi se explică prin faptul că moleculele substanței mirositoare pătrund între moleculele aerului.

Difuzia gazelor în gaze

diapozitivul 13

Cel mai numeros mod de a comunica insectele este prin substanțele chimice olfactive, pe care animalele le folosesc pentru a se proteja sau a atrage atenția.

Transferul mirosurilor se realizează prin difuzie.

Difuzia gazelor în gaze

Slide 14

Atractiv
Feromoni, hormoni.
Difuzia gazelor în gaze
Parfumuri
fluturi
Maybugs
dihorii
purici
Skunks
respingător
Repelente

diapozitivul 15

Pădurile sunt plămânii planetei, ajutând să respire pentru toate ființele vii.

Aerul orașului conține o mulțime de substanțe gazoase ( monoxid de carbon, dioxid de carbon, oxizi de azot, sulf) obținute în urma lucrărilor complexului industrial, transport și utilități publice.

Procesul de purificare a aerului de către pădure poate fi explicat prin difuzie.

Difuzia gazelor în gaze

slide 16

Gazul natural combustibil este incolor și inodor.

Difuzia gazelor în gaze

Datorită difuziei, gazul se răspândește în toată încăperea, formând un amestec exploziv.

Slide 18

Soluții problemă de mediu asociat cu purificarea aerului:

1) filtre pe conductele de evacuare;

2) cultivarea plantelor de-a lungul drumurilor și în jurul întreprinderilor care absorb substanțe nocive.

Difuzia gazelor în gaze

Plop

Slide 19

Observarea procesului de difuzie a moleculelor și moleculelor de aer amoniac(indicatorul este test de turnesol, fixând prezența unui mediu alcalin)

EXPERIMENTUL NOSTRU

Slide 20

Observarea dizolvării fumului dintr-un incendiu în aer.

EXPERIMENTUL NOSTRU

diapozitivul 21

EXPERIMENTUL NOSTRU

Răspândirea mirosului de odorizant în cameră.

slide 22

Veninul de albine este un lichid transparent incolor, cu miros parfumat și activitate biologică ridicată.

Pătrunderea rapidă a veninului de albine este asociată cu procesele biologice din organism

(cu mișcarea moleculelor otrăvitoare și interacțiunea lor cu fluidul intercelular al țesutului conjunctiv).

DIFUZIA LICHIDULUI ÎN LICHID

slide 23

Pentru prepararea ceaiului se folosesc flori si frunze ale unor plante: iasomie, trandafir, tei, oregano, menta, cimbru si altele.

DIFUZIA LICHIDULUI ÎN LICHID

slide 24

DIFUZIA LICHIDULUI ÎN LICHID

Verde
Negrul

În stare solidă, culoarea ceaiului depinde de modul în care sunt procesate frunzele.

Prepararea ceaiului se bazează pe difuzia moleculelor de apă și pe materia colorantă a plantelor.

Slide 25

EXPERIMENTUL NOSTRU

Vă invităm la ceai.

slide 26

EXPERIMENTUL NOSTRU

Comparația ratei de difuzie la prepararea ceaiului rece și apa fierbinte.

Procesul de difuzie se accelerează odată cu creșterea temperaturii; apare mai lent decât în gaze.

Slide 27

Adăugarea unei felii de lămâie face ceaiul mai ușor.

EXPERIMENTUL NOSTRU

Culoarea ceaiului este maro doar într-un mediu neutru (în apă).

Slide 28

EXPERIMENTUL NOSTRU

Pentru a satura culoarea sfeclei, în apă se adaugă acid acetic.

Slide 29

Miros de sare, miros de iod.

Inatacabil și mândru

Boturi de piatră de recife

Ieșind din apă...

Y. Drunina

În fiecare an intră în atmosferă 2 miliarde de tone de săruri.

slide 30

Smogul este o ceață galbenă care otrăvește aerul pe care îl respirăm.

Smogul este cauza principală a bolilor respiratorii și cardiace, slăbirea imunității umane.

DIFUZIA STĂRII SOLIDE ÎN GAZE

Slide 31

DIFUZIA STĂRII SOLIDE ÎN GAZE

Particule găsite în aerul urban.

polen de plante
Microorganismele și sporii lor
nisip uscat
praf de carbune
praf de ciment
Îngrăşământ
Azbest
Cadmiu
Mercur
Conduce
oxid de fier
oxid de cupru
Raza particulei, µm
20 – 60
1 - 15
200 - 2000
10 – 400
10 – 150
30 – 800
10 – 200
0,5-1
0,1-1
0,1-1

slide 32

Cum se explică procesul de murare a legumelor?

Slide 33

DIFUZIA UNUI SOLID ÎNTR-UN LICHID

Murături cu ciuperci

slide 34

Murături cu fructe

DIFUZIA UNUI SOLID ÎNTR-UN LICHID

În timpul sărării, cristalele de sare se descompun în ioni de Na și Cl într-o soluție apoasă, se mișcă aleatoriu și ocupă golurile dintre porii produselor alimentare.

Slide 35

Pregătirea gemurilor și compourilor.

DIFUZIA UNUI SOLID ÎNTR-UN LICHID

slide 36

Obținerea zahărului din sfeclă în producția industrială

DIFUZIA UNUI SOLID ÎNTR-UN LICHID

Slide 37

Dizolvarea cristalelor de permanganat de potasiu în apă.

EXPERIMENTUL NOSTRU

Slide 38

EXPERIMENTUL NOSTRU

Dizolvarea cristalelor de zahăr în apă fierbinte.

Slide 39

Dizolvarea tabletei "Mukaltin" în apă.

EXPERIMENTUL NOSTRU

Slide 40

Gătitul murături, varza murata, peste sarat si untura acasa.

EXPERIMENTUL NOSTRU

Slide 41

Pentru a conferi pieselor din fier și oțel duritate, rezistență la uzură și rezistență la tracțiune, suprafețele acestora sunt supuse saturației difuze cu carbon (cimentare)

Slide 42

Metalurgistul englez William Roberts-Austin a măsurat difuzia aurului în plumb punând acest cilindru într-un cuptor la aproximativ 200°C timp de 10 zile.

Atomii de aur au fost distribuiți uniform pe întregul cilindru de plumb.

slide 43

EXPERIMENTUL NOSTRU

Observarea fenomenului de difuzie a moleculelor de permanganat de potasiu și ceară.

Slide 44

EXPERIMENTUL NOSTRU

Rezultat în trei săptămâni.
Au trecut două luni.
Moleculele din solide difuzează cel mai încet.

Slide 45

Cauza difuziei este mișcarea aleatorie a moleculelor.
Viteza de difuzie depinde de starea de agregare a corpurilor de contact.
Difuzia este rapidă în gaze, mai lentă în lichide și foarte lentă în solide.
Procesul de difuzie se accelerează odată cu creșterea temperaturii, cu scăderea vâscozității mediului și a dimensiunii particulelor.

Slide 46

1. Care figură arată cel mai corect o picătură de apă într-un microscop la mărire mare?

2. Având modele de particule din două substanțe, arătați ce se întâmplă într-o substanță atunci când acestea se amestecă spontan.

3. Alegeți o imagine în care direcția săgeților să indice corect direcția de mișcare a două particule din substanță.

Descrieți cum se mișcă particulele în materie.

Ce dansuri sau melodii pot fi comparate cu mișcarea particulelor unui palmier care crește în Africa și a particulelor unui cedru care crește în Siberia?

Slide 47

Toată lumea știe cât de util ceapă. Dar când o tăiem, vărsăm lacrimi. Explică de ce?

Acest lucru se datorează fenomenului de difuzie.Motivul este substanța volatilă lacrimatoare, care provoacă lacrimi. Se dizolvă în lichidul membranei mucoase a ochiului, eliberând acid sulfuric care irită membrana mucoasă a ochiului.

Slide 48

Nivel mediu: 1. În ce saramură - fierbinte sau rece - castraveții mură mai repede?

2. De ce nu poate fi ținută umedă o țesătură vopsită cu vopsea de calitate scăzută în contact cu inul deschis la culoare?

Nivel suficient: 1. De ce fumul de la foc, care se ridică, încetează rapid să fie vizibil chiar și pe vreme calmă?

2. Se vor răspândi mirosurile într-un loc închis ermetic subsol unde nu există absolut nicio cirmă?

Nivel înalt: 1. Un vas deschis cu eter a fost echilibrat pe cântar și lăsat singur. După ceva timp, echilibrul cântarului a fost tulburat. De ce?

2. Care este importanța difuziei pentru procesele de respirație la oameni și animale?

Slide 49

1. Alineatul nr. 9, întrebări pentru paragraful;

2. Sarcină experimentală (descrieți fenomenele de difuzie observate acasă).

3. Răspundeți la întrebare în scris:

De ce siropul dulce capătă o aromă de fructe în timp? (nivel mediu)

De ce heringul sărat devine mai puțin sărat după ce a fost lăsat un timp în apă? (nivel suficient)

De ce se utilizează lipiciul lichid și lipirea topită la lipire și lipire? ( nivel inalt)

Slide 50

Slide 51

1. Semke A.I. „Probleme non-standard în fizică”, Yaroslavl: Academia de Dezvoltare, 2007.

2. Shustova L.V., Shustov S.B. " Baze chimice ecologie. M.: Iluminismul, 1995.

3. Lukashik V.I. Cartea cu probleme la fizica 7-8kl. M.: Educație, 2002.

4. Katz Ts.B. Biofizică la lecțiile de fizică. M.: Educație, 1998.

5. Enciclopedia de fizică. M.: Avanta +, 1999.

6. Bogdanov K.Yu. Un fizician în vizită la un biolog. M.: Nauka, 1986.

7. Enohovici A.S. Manual de fizică. Moscova: Educație, 1990.

8. Olgin O. I. Experimente fără explozii. Moscova: Chimie, 1986.

9. Kovtunovich M.G. „Experiment acasă la fizică clasele 7-11”. M.: Centrul de editare umanitară, 2007.

10. Resurse de internet.

Literatură

Vizualizați toate diapozitivele

Numeroase experimente arată că moleculele tuturor corpurilor sunt în mișcare continuă. Să luăm în considerare una dintre ele.

O soluție apoasă se toarnă într-un vas de sticlă vitriol albastru. Această soluție este de culoare albastru închis și este mai grea decât apa. Deasupra soluției în vas, cu mare grijă pentru a nu amesteca lichidele, se toarnă apă curată. La începutul experimentului, este vizibilă o interfață ascuțită între apă și o soluție de sulfat de cupru.

Vasul este lăsat singur și continuă să observe interfața lichidelor. Câteva zile mai târziu, constată că interfața s-a încețoșat. După două săptămâni, limita care separă un lichid de altul dispare, în vas se formează un lichid omogen de culoare palidă. culoarea albastra (vezi insertul de culoare I, mai jos). Deci lichidele sunt amestecate.

Fenomenul în care substanțele se amestecă spontan între ele se numește difuzie.

Acest fenomen este explicat astfel (Fig. 16). În primul rând, moleculele individuale de apă și sulfat de cupru schimbă locuri datorită mișcării lor, situat în apropierea interfeței dintre aceste lichide. Limita devine neclară, deoarece moleculele de sulfat de cupru intră în stratul inferior de apă și, invers, moleculele de apă intră în strat superior soluție de sulfat de cupru. Apoi unele dintre aceste molecule schimbă locuri cu moleculele din straturile următoare. Interfața dintre lichide devine și mai vagă. Deoarece moleculele se mișcă continuu și aleatoriu, acest proces duce la faptul că tot lichidul din vas devine omogen.

Difuzia are loc mai rapid în gaze decât în lichide. Dacă o substanță mirositoare, cum ar fi naftalina, este introdusă în cameră, atunci foarte curând mirosul ei se va simți în toată încăperea. Aceasta înseamnă că moleculele de naftalină pătrund peste tot - are loc difuzia. Moleculele de naftalină, ciocnind cu moleculele de aer și mișcându-se aleatoriu în toate direcțiile, se împrăștie prin cameră în toate direcțiile.

Difuzia are loc și în solide, dar foarte lent.Într-unul dintre experimente, plăci de plumb și aur lustruite fin au fost așezate una peste alta și strânse cu o încărcătură. Cu normal temperatura camerei(aproximativ 20 ° C) timp de 5 ani, aurul și plumbul au crescut împreună, pătrunzând reciproc la o distanță de 1 mm. Rezultatul a fost un strat subțire dintr-un aliaj de aur și plumb.

Difuzia are mare importanțăîn viața umană și animală. De exemplu, oxigenul din mediu, datorită difuziei, pătrunde în organism prin pielea umană. Nutrienții prin difuzie pătrund din intestine în sângele animalelor.

Difuzia are loc și la lipirea pieselor metalice.

Întrebare. unu. Ce este difuzia? Descrieți un experiment în care se observă difuzia lichidelor. 2. Cum se explică difuzia din punctul de vedere al structurii moleculare a unei substanțe? 3. În ce procese și cum are loc difuzia la oameni și animale?

Exercitiul. unu. Pe ce fenomen se bazează sărarea castraveților, a varzei, a peștelui și a altor produse? 2. Apa râurilor, lacurilor și altor corpuri de apă conține întotdeauna molecule de gaze care fac parte din aer. Din cauza ce fenomen intră aceste molecule în apă?De ce pătrund în fundul rezervorului? Descrieți modul în care aerul este amestecat cu apa. 1 2 3

Sarcina. unu. Se toarnă într-un pahar apă receși coboară o bucată de permanganat de potasiu în jos. Fără a amesteca apa, determinați cât timp durează pentru ca moleculele de permanganat de potasiu să intre în stratul superior de apă. Explicați fenomenul observat. 2. Turnați cantități egale de apă în două pahare. Pune unul dintre ei loc cald, celălalt - la frig (în frigider, pe fereastră, în baldachin). După un timp, coboară o bucată de plumb dintr-un creion „chimic” (sau un grăunte de permanganat de potasiu) pe fundul fiecărui pahar. Pune ochelarii înapoi în locurile inițiale. Dimineața și seara, marcați poziția marginii de apă colorată și limpede în aceste două pahare. Trageți concluzia potrivită pe baza experienței dvs. 3. Citiți paragraful „Mișcarea browniană” de la sfârșitul manualului.

Pentru ca zahărul din ceai să se dizolve mai repede, trebuie amestecat. Dar se dovedește că, dacă acest lucru nu se face, atunci după un timp tot zahărul se va dizolva, iar ceaiul va deveni dulce. Pe parcursul acestei lecții, veți învăța că o astfel de amestecare spontană a substanțelor se datorează mișcării haotice continue a moleculelor, iar acest fenomen se numește difuzie.

Subiect: Informații inițiale despre structura materiei

Lecţie: Difuzie

În viața noastră de zi cu zi, uneori nu observăm unele fenomene fizice. De exemplu, cineva a deschis o sticlă de parfum, iar noi, chiar fiind la mare distanță, vom simți acest miros. Urcând scările spre apartamentul nostru, simțim mirosul mâncării gătite acasă. Punem o pungă de frunze de ceai într-un pahar cu apă fierbinte și nici măcar nu observăm cum frunzele de ceai colorează toată apa din ceașcă.

Orez. 1. Desi frunzele de ceai sunt in interiorul pliculetei de ceai, ele coloreaza toata apa din cana.

Toate aceste fenomene sunt asociate cu același fenomen fizic, care se numește difuzie. Se întâmplă deoarece moleculele uneia și celeilalte substanțe se pătrund reciproc.

Difuzia este pătrunderea spontană reciprocă a moleculelor unei substanțe în spațiile dintre moleculele alteia.

În această definiție, fiecare cuvânt este important: atât spontan, cât și reciproc, și penetrare și molecule.

Dacă turnați o soluție de sulfat de cupru (albastru) în vas și, cu grijă, fără a amesteca, turnați deasupra apă curată, veți observa că la început o graniță destul de clară între apă și sulfat de cupru devine din ce în ce mai neclară în timp. Dacă experimentul este continuat timp de o săptămână, această limită va dispărea complet, iar lichidul din vas va deveni uniform colorat.

Orez. 2. Difuzia unei soluții de sulfat de cupru în apă

Difuzia în gaze are loc mult mai rapid. Luați un vas cilindric de sticlă fără fund și atașați-l suprafata interioara benzi verticale de hârtie indicator universal. Aceste benzi au capacitatea de a-și schimba culoarea sub influența vaporilor anumitor substanțe. Turnați o cantitate mică dintr-o astfel de substanță în fundul unei căni și puneți un vas cilindric în această ceașcă. Vom vedea că la început benzile indicatoare își vor schimba culoarea în partea inferioară, dar după 10-20 de secunde benzile vor căpăta o culoare albastru strălucitor pe toată lungimea lor. Aceasta înseamnă că aerul și o substanță gazoasă s-au amestecat spontan unul cu celălalt, adică a existat o pătrundere reciprocă a moleculelor unei substanțe în golurile dintre moleculele alteia, ceea ce înseamnă că a avut loc difuzia.

Orez. 3. Ca urmare a difuzării vaporilor unei substanțe volatile, culoarea benzilor de hârtie indicatoare se schimbă mai întâi în partea de jos și apoi pe toată lungimea

Rezultă că viteza de difuzie a anumitor substanțe poate fi influențată. Pentru a verifica acest lucru, să luăm două pahare, unul cu cald și celălalt cu apă rece. Turnați aceeași cantitate de cafea instant în ambele pahare. Într-unul dintre pahare, difuzia va merge mult mai rapid. După cum vă spune experienta de viata, difuzia are loc cu cât mai repede, cu atât temperatura substanțelor care difuzează este mai mare.

Orez. 4. Apa din paharul potrivit are o temperatură mai ridicată și, prin urmare, difuzia cafelei instant în acesta este mai rapidă

Cu cât temperatura substanțelor este mai mare, cu atât are loc difuzia mai rapidă.

Se poate produce difuzia în solide? La prima vedere, nu. Dar experiența oferă un răspuns diferit la această întrebare. Dacă suprafețele a două metale diferite (de exemplu, plumb și aur) sunt bine lustruite și presate strâns una pe cealaltă, atunci penetrarea reciprocă a moleculelor de metal poate fi înregistrată la o adâncime de aproximativ un milimetru. Adevărat, acest lucru va dura câțiva ani.