普通化学/扩散和逸散

扩散和逸散

扩散是物质扩散并均匀填充其容器或环境的过程。在溶液中，浓缩溶质会扩散到溶剂中，使其均匀分布。这是粒子从高浓度到低浓度移动的过程。扩散解释了为什么打开的氨水瓶会使整个房间充满气味。从瓶中逸出的气体分子会扩散开来，填满它们的新容器：房间。因此，整个房间都闻得到气味。打开窗户后，气体将扩散到环境中。

扩散也是两种气体混合在一起的过程，如果它们都储存在同一个容器中。它们会均匀地扩散开来，形成溶液（均匀混合物）。

逸散是气体分子从容器中一个小孔中逸出的过程。逸散解释了为什么在漏气的燃料管附近能闻到烟雾。

逸散显然取决于孔的大小。如果孔足够小，逸散可能不会发生，因为就像沙滩球撞击篮球筐一样，分子无法容纳。如果孔足够大，这个过程可能被认为是扩散而不是逸散。

用气球可以看到逸散。逸散证明气球有孔，即使它看起来完全无法通过。当放置几天后，充满氦气的气球最终会瘪掉。如果那个气球充满了氢气，它会更快地瘪掉，因为分子更小，更容易逸出。你可以试试。

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格拉汉姆定律可以用来近似扩散。然而，扩散涉及两种或多种气体相互作用，因此该方程不准确。

气体质量越大，逸散越慢。这种关系由格拉汉姆定律给出。

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

，其中 M 是气体分子的摩尔质量。

例如，假设有两个相同的带孔容器。容器 A 含有氢气（M=2 g/mol），容器 B 含有氦气（M=4 g/mol）。如果氢气以 4 mol/hr 的速率逸出，氦气会以更慢的速率逸出（因为它更重）。利用格拉汉姆定律，我们可以看到它会以大约