Du erklärst Bewegung, Ausbreitung und Zustandsänderungen mit Teilchen.
Teilchen sind ständig in Bewegung
Im Teilchenmodell bestehen Stoffe aus kleinen Bausteinen. Ihre Bewegung und Abstände helfen, Ausbreitung und Aggregatzustände zu erklären. Zwischen den Teilchen befindet sich im Modell nicht einfach derselbe Stoff noch einmal.
Diffusion
Bei der Diffusion verteilt sich ein Stoff durch ungeordnete Teilchenbewegung. Es findet keine zielgerichtete Bewegung eines einzelnen Teilchens statt. Bei höherer Temperatur bewegen sich Teilchen im Allgemeinen stärker; weitere Bedingungen beeinflussen den Verlauf.
Brownsche Bewegung und Größenordnungen
Kleine sichtbare Partikel in einer Flüssigkeit können unregelmäßig zittern: Sie werden durch die Bewegung der viel kleineren, nicht direkt sichtbaren Flüssigkeitsteilchen angestoßen. Diese Brownsche Bewegung ist ein Hinweis auf die Teilchenbewegung, aber kein direktes Bild einzelner Wassermoleküle. Atome und einfache Moleküle liegen grob im Bereich von Zehnteln eines Nanometers; Nanopartikel sind Gruppen vieler Atome oder Moleküle. Ein Millimeter ist eine Million Nanometer.
Zusammenhänge verstehen
Diffusion beruht auf zufälliger Teilchenbewegung; die gerichtete Änderung der Gesamtverteilung entsteht aus dem Konzentrationsunterschied. Strömung und Rühren können Stofftransport zusätzlich beschleunigen, sind aber nicht die Ursache jeder Diffusion. Das Teilchenmodell erklärt Vorgänge auf Stoffebene durch Veränderungen auf Teilchenebene.
Warum verteilt sich ein Farbstoff auch in ruhigem Wasser?
Die Teilchen bewegen sich ungeordnet durch ihre thermische Bewegung.
Anfangs befinden sich im gefärbten Bereich mehr Farbstoffteilchen als im übrigen Wasser.
Insgesamt gelangen deshalb zunächst mehr Farbstoffteilchen aus dem konzentrierten Bereich heraus als hinein.
Ergebnis: Diffusion führt ohne gezieltes Teilchenziel allmählich zu einer gleichmäßigeren Verteilung.
Typischen Fehler vermeiden
Teilchen „wollen“ sich nicht gleichmäßig verteilen. Die Erklärung muss Bewegung und Konzentrationsunterschied nennen, keine Absicht.
Prüfe dein Verständnis
Wie heißt die Verteilung durch ungeordnete Teilchenbewegung?
Lösung und Begründung
Diffusion
Diffusion entsteht auch ohne sichtbare Strömung.