Kemi

Termodynamik og diffusion

03. september 2007 af Marie+Louise (Slettet)

Går diffusion ikke mod termodynamikkens 2. lov?
Det kan gå jo fra en relativt uordnet tilstand til en mere ordnet tilstand.

Hvordan kan diffusion forklares ved termodynamikken?

Brugbart svar (0)

Svar #1
03. september 2007 af Larsendrengen (Slettet)

Nej den går ikke imod 2 hovedsætning.

Man går jo netop fra en ordnet tilstand til en mere uordnet tilstand.

Se blot på det klassiske eksempel med de to beholdere der er adskilt af en plade. I den ene er der O2 og i den anden N2. Fjerner man pladen, blandes de, og man vil aldrig se at de adskiller sig i de to glas igen (= udgangspositionen).

Svar #2
03. september 2007 af Marie+Louise (Slettet)

Så vidt jeg har forstået er osmose det samme som diffusion, hvor det kun er vandmolekylerne, der kan bevæge sig gennem membraner, cellevægge osv.

I min kemibog nævner de et eksempel, hvor man har et U-rør der er adskilt af en membran, der kun er permeabel for vandmolekyler.
I den ene gren er der kun vand. I den anden er der glucose opløst i vand. Vandstanden i begge grene er lige høje.

Vandet fra den gren, hvor der er ikke glucose, vil så bevæge sig hen i den anden for at udligne det osmotisk tryk. Dvs. vandstanden i den gren, hvor der er glucose, er højere end vandstanden i grenen uden glucose.

Man kan så udnytte trykforskellene ved at placere et stempel direkte på vandstanden med glucosen. Pga. koncentrationsforskellene vil stemplet blive løftet uden at have udført noget arbejde på den...

Eller hvad?

Brugbart svar (0)

Svar #3
03. september 2007 af Larsendrengen (Slettet)

"Så vidt jeg har forstået er osmose det samme som diffusion, hvor det kun er vandmolekylerne, der kan bevæge sig gennem membraner, cellevægge osv."

Korrekt.

I eksemplet med stemplet, så vil der udføres et arbejde på omgivelserne.

Svar #4
03. september 2007 af Marie+Louise (Slettet)

Det jeg ikke forstår er...

Der bliver udført et arbejde på omgivelserne. Hvis energien er bevaret iflg. 1. lov, så bør der også være udført et arbejde i systemet. Men det er der jo ikke andet end vandmolekylerne, der bevæger sig fra den ene gren til den anden. Deres bevægelser sker som følge af det osmotiske tryk, og der er således ikke udført noget arbejde i systemet.

Brugbart svar (0)

Svar #5
03. september 2007 af Larsendrengen (Slettet)

Det man skal se på her er det kemiske potential og ikke den indre energi.

Til start har man ikke en ligevægtsituation, og det kemiske potential for venstre og høje side er forskellig. Og ved ligevægt er der sket en koncentrationsudligning. Dette gælder dog kun for meget fortyndede opløsninger. I praksis vil det dog aldrig kunne ske, pga membranen er semipermeable.

Det svarer sådan set til et koncentrationselement i elektrokemien. Her sker der en koncentrationsudligning, og det maksimale arbejde man kan hive ud af systemet svarer til tabet i fri energi.

Svar #6
03. september 2007 af Marie+Louise (Slettet)

Det kemiske potential, er det det samme som Gibbs-energi? Vi er ikke nået så langt endnu, men jeg har en ide om, hvad det er.
Men det du siger er, at entropien samlet set stiger i systemet?

Hvorfor vil det kun ske i meget fortyndede opløsninger? Membranen er kun permeabel for vand, så derfor burde der være diffusion uanset koncentration?

Og... elektrokemi er ikke længere pensum i gymnasiet :) I stedet har man spektroskopi.

Brugbart svar (0)

Svar #7
04. september 2007 af Larsendrengen (Slettet)

Øøøhhh hvaffor noget. Er elektrokemi ude af pensum ??

Svar #8
04. september 2007 af Marie+Louise (Slettet)

Ja, iflg. min lærer er elektrokemi slet ikke i pensum mere. Så til den skr. eksamen er der ingen opgaver i elektrokemi. Til gengæld skal man nu have om spektroskopi... men man kan stadigvæk vælge elektrokemi som valgfrit emne, hvis man vil.

Skriv et svar til: Termodynamik og diffusion

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.