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Tutorial MenueChemie für MedizinerLerneinheit 5 von 19

Chemie für Mediziner: Heterogene Gleichgewichte

Diffusion

Abb.1
Passiver Transport ohne Membran
Abb.2
Passiver Transport mit Membran
Abb.3
Aktiver Transport durch Membran

In Gasen können sich die Teilchen weitgehend frei bewegen. Zwei verschiedene Gase mischen sich in kurzer Zeit miteinander und füllen den gesamten zur Verfügung stehenden Raum aus. In Flüssigkeiten ist die Beweglichkeit zwar durch die herrschenden Anziehungskräfte eingeschränkt, dennoch sind die Teilchen nicht an einem Platz fixiert. Sie können sich durch die Phase bewegen, innerhalb der flüssigen Phase kommt es zur Durchmischung. Die Teilchen können in Gasen und Flüssigkeiten diffundieren.

Wird ein Salz in Wasser gelöst, verteilen sich durch Diffusion die Ionen nach einiger Zeit gleichmäßig in der gesamten Lösung. Es entsteht ein homogenes Gemisch.

Durch die Diffusion werden Konzentrationsunterschiede ausgeglichen. Sie läuft so lange, bis der Konzentrationsgradient (also die ungleiche Konzentrationsverteilung) abgebaut ist. Die Triebkraft der Diffusion ist die Zunahme der Entropie.

Auch durch Membranen ist eine Diffusion möglich. Trennt man Lösungen verschiedener Konzentration durch eine poröse Membran, diffundieren gelöste Teilchen aus der Lösung hoher Konzentration durch die Membran in die Lösung geringerer Konzentration. Der Konzentrationsgradient wird abgebaut, die Konzentrationen in den beiden Teilbereichen gleichen sich an. Dieser Prozess läuft freiwillig ab, man bezeichnet ihn als passiven Transport. Soll ein Transport gegen das Konzentrationsgefälle durchgeführt werden, sollen also Teilchen aus der verdünnten Lösung in die konzentriertere überführt werden, muss Energie aufgewandt werden. Der aktive Transport ist nur unter Energieverbrauch möglich.

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