普通化學/擴散和逸散

擴散和逸散

擴散是物質擴散並均勻填充其容器或環境的過程。在溶液中，濃縮溶質會擴散到溶劑中，使其均勻分佈。這是粒子從高濃度到低濃度移動的過程。擴散解釋了為什麼開啟的氨水瓶會使整個房間充滿氣味。從瓶中逸出的氣體分子會擴散開來，填滿它們的新容器：房間。因此，整個房間都聞得到氣味。開啟窗戶後，氣體將擴散到環境中。

擴散也是兩種氣體混合在一起的過程，如果它們都儲存在同一個容器中。它們會均勻地擴散開來，形成溶液（均勻混合物）。

逸散是氣體分子從容器中一個小孔中逸出的過程。逸散解釋了為什麼在漏氣的燃料管附近能聞到煙霧。

逸散顯然取決於孔的大小。如果孔足夠小，逸散可能不會發生，因為就像沙灘球撞擊籃球筐一樣，分子無法容納。如果孔足夠大，這個過程可能被認為是擴散而不是逸散。

用氣球可以看到逸散。逸散證明氣球有孔，即使它看起來完全無法透過。當放置幾天後，充滿氦氣的氣球最終會癟掉。如果那個氣球充滿了氫氣，它會更快地癟掉，因為分子更小，更容易逸出。你可以試試。

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格拉漢姆定律可以用來近似擴散。然而，擴散涉及兩種或多種氣體相互作用，因此該方程不準確。

氣體質量越大，逸散越慢。這種關係由格拉漢姆定律給出。

{\frac {Rate_{1}}{Rate_{2}}}={\sqrt {\frac {M_{2}}{M_{1}}}}

，其中 M 是氣體分子的摩爾質量。

例如，假設有兩個相同的帶孔容器。容器 A 含有氫氣（M=2 g/mol），容器 B 含有氦氣（M=4 g/mol）。如果氫氣以 4 mol/hr 的速率逸出，氦氣會以更慢的速率逸出（因為它更重）。利用格拉漢姆定律，我們可以看到它會以大約