25.Какое явление называется диффузией? Что такое скорость диффузии? Уравнение Фика.

Диффузией называется явление проникновения двух или нескольких соприкасающихся веществ друг в друга. Наиболее быстро процесс протекает в газе, если он неоднороден по составу. Диффузия приводит к образованию однородной смеси независимо от плотности компонентов. Скорость диффузии- скорость проникновения молекул одного вещества между молекулами другого.

Уравнения Фика

С точки зрения термодинамики движущим потенциалом любого выравнивающего процесса является рост энтропии. При постоянных давлении и температуре в роли такого потенциала выступает химический потенциал µ, обуславливающий поддержание потоков вещества. Поток частиц вещества пропорционален при этом градиенту потенциала

J ~

В большинстве практических случаев вместо химического потенциала применяется концентрация C. Прямая замена µ на C становится некорректной в случае больших концентраций, так как химический потенциал связан с концентрацией по логарифмическому закону. Если не рассматривать такие случаи, то вышеприведённую формулу можно заменить на следующую:

которая показывает, что плотность потока вещества J [cm − 2s − 1] пропорциональна коэффициенту диффузии D [(cm2s − 1)] и градиенту концентрации. Это уравнение выражает первый закон Фика (Адольф Фик — немецкий физиолог, установивший законы диффузии в 1855 г.). Второй закон Фика связывает пространственное и временное изменения концентрации (уравнение диффузии):

Коэффициент диффузии D зависит от температуры

26.Какие системы называются растворами? Классификация растворов по агрегатному состоянию.

Раствор — однофазная система переменного состава, состоящая из двух или более компонентов. Один из этих компонентов является растворителем, остальные – растворенными веществами.

По агрегатному состоянию можно выделить твердые, жидкие и газообразные растворы. Среди них наиболее распространены жидкие растворы, которые в свою очередь могут быть трех видов: твердое в жидкости (раствор сахара в воде), жидкость в жидкости (раствор серной кислоты в воде) и газ в жидкости (раствор кислорода в воде).

27.Какой способ выражения концентрации называется массовой долей?

Массовая доля — отношение массы растворённого вещества к массе раствора. Массовая доля измеряется в долях единицы или в процентах.,

где:

m1 — масса растворённого вещества, г ;

m — общая масса раствора, г .

28.Какой способ выражения концентрации называется молярной концентрацией?

Молярная концентрация — количество растворённого вещества (число молей) в единице объёма раствора. Молярная концентрация в системе СИ измеряется в моль/м³, однако на практике её гораздо чаще выражают в моль/л или ммоль/л. Также распространено выражение в «молярности». Возможно другое обозначение молярной концентрации CM , которое принято обозначать М. Так, раствор с концентрацией 0,5 моль/л называют 0,5-молярным. Примечание: единица «моль» не склоняется по падежам. После цифры пишут «моль», подобно тому, как после цифры пишут «см», «кг» и т. д.

,

где:

ν — количество растворённого вещества, моль;

V — общий объём раствора, л.