Relatorio 6 - Difusão

ufsc – uNIVERSIDADE fEDERAL DE SANTA cATARINA
Físico-Química Experimental

Experimento 5

Francielli, Roberta, Manuela, Mariana, Jeronymo e Gabriela
Introdução

Difusão é a tendência apresentada por moléculas de migrar de uma área de concentração alta para outra de concentração baixa, que decorre do movimento browniano e leva o sistema a um estado de maior equilíbrio (menor energia livre e maior entropia).

Sendo C a concentração de um soluto (g ou moles/dm3), x a distância em cm do movimento perpendicular a superfície da barreira, D o coeficiente de difusão (cm2/s) o fluxo (g ou moles/ (s x cm2)) é proporcional ao gradiente de concentração, dC/dx e ambos se relacionam pela Primeira Lei de Fick:

O sinal negativo da equação significa que a difusão ocorre na direção de diminuição da concentração do difusante. E percebe-se também que o fluxo de matéria é proporcional à diminuição da concentração (dc) e inversamente proporcional à distância (dx).
A primeira lei de Fick relaciona o fluxo de material com o gradiente de concentração, descreve o processo de difusão sob condições de estado estacionário, ou seja, o gradiente de concentração, dC/dx, não varia com o tempo. No entanto, na maioria dos métodos experimentais utilizados para estudar a difusão, tem-se interesse na variação da concentração com o tempo e a distância. Neste caso, a 1a lei pode ser convertida em uma eq. diferencial parcial de 2a ordem, a 2a lei de Fick:

A segunda Lei de Fick (equação 3) representa a velocidade de alteração da concentração de soluto em função do tempo e o deslocamento, ou seja, dois fatores importantes na determinação do coeficiente de difusão de qualquer soluto em diferente sistemas.
O maior problema na determinação do coeficiente de difusão de qualquer soluto em líquidos é ter-se a certeza de que o movimento randômico molecular é somente por difusão e não devido ao movimento de um determinado volume de líquido (por exemplo, convecção). Este problema