Зміст
Коли до холодної води додають краплю харчового барвника, на ваших очах відбуватиметься порівняно простий, але візуально фантастичний процес. Цей процес називається дифузією. Вода - універсальний розчинник. Все, що додається до нього, в кінцевому підсумку розподіляється рівномірно по всьому розчину.
Вода
Як єдина природна речовина, що знаходиться у всіх трьох агрегатних станах, вода відома як «універсальний розчинник», оскільки в ній може розчинятися більше речовин, ніж у будь-якій іншій рідині, а це означає, що куди б вона не йшла, вона несе із собою все, що розчинилося. Вода має нейтральний рН сім, а атоми в її молекулах перебувають у постійному русі, дозволяючи іншим речовинам розчинятися в ній.
Дифузія
Відповідно до теорії пасивного транспорту всі молекули перебувають у постійному випадковому русі. Енергія ваших рухів називається кінетичною. Склянка холодної води містить молекули в русі. Додавання краплі харчового барвника до води перемістить її молекули вгору, тоді як ті, що фарбують харчові барвники, тонуть. Вони також мають кінетичну енергію і повільно поширюватимуться між молекулами води, доки вони не розподіляться рівномірно, коли відношення води до барвника буде однаковим в будь-якому місці склянки. Це називається ізотонічним розчином.
Етапи вирішення
Коли харчовий барвник додається до води і починає розчинятися, його молекули переміщуються з області високої концентрації в область низької концентрації. На початку, коли розчинена речовина (барвник) все ще знаходиться у стані високої концентрації в одних частинах води та низької концентрації в інших, розчин називають гіпотонічним. У міру дифузії та розчинення розчиненої речовини розчин з часом стає ізотонічним.
Холодна вода x Гаряча вода
Додаючи тепло до чого-небудь, його молекули, які вже перебувають у русі, починають швидше рухатися. Якщо барвник додати до гарячої води, він буде дифундувати набагато швидше, ніж у холодній воді, де молекули рухаються повільніше. Спостерігати за розчиненням барвника в холодній воді нескінченно цікавіше, оскільки туманні форми, які він створює при дифузії, триватимуть довше, зростаючи і розтягуючись перед вами.