Diferencia entre movimiento browniano y difusión

12 de noviembre de 2011 Escrito por Madu

Que diferencia principal entre el movimiento browniano y la difusión es que En el movimiento browniano, una partícula no tiene una dirección de movimiento definida, mientras que en la difusión, las partículas se mueven de una concentración alta a una concentración baja.

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El movimiento browniano y la difusión son dos conceptos asociados con el movimiento de partículas. La existencia de estos dos conceptos prueba que la materia está formada por partículas más pequeñas que podemos separar unas de otras. También prueba que hay suficiente espacio libre entre los átomos o moléculas dentro de una sustancia (sólida, gaseosa o líquida) para permitir que otras partículas migren a través de ella.

CONTENIDO

1. Descripción general y diferencia clave
2. ¿Qué es el movimiento browniano?
3. ¿Qué es la difusión?
4. Comparación directa: movimiento browniano frente a difusión en forma tabular
5. Resumen

¿Qué es el movimiento browniano?

El botánico Robert Brown introdujo el concepto de movimiento browniano en 1827. Observó los granos de polen en el agua bajo un microscopio y vio que los granos de polen se movían de un lado a otro en el agua (movimiento aleatorio). Llamó a este movimiento el movimiento browniano. Sin embargo, Einstein es quien explica este movimiento.

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Después de la explicación de Einstein, describe algunas propiedades de los átomos. Aunque en ese momento creían en la existencia de los átomos; no había pruebas de ello. El movimiento browniano es evidencia de la existencia de átomos. Toda la materia que nos rodea está formada por átomos. Por lo tanto, incluso los granos de polen y el agua contienen átomos. Además, Einstein describió que el movimiento del grano de polen se debe a sus colisiones con las moléculas de agua, que no podemos ver. Cuando las moléculas de agua golpean los granos de polen, rebota y podemos verlo bajo el microscopio. Como no podemos ver las moléculas de agua; Tendemos a pensar que los granos de polen se mueven solos, lo cual no es el caso.

Figura 01: Diagrama que muestra el movimiento browniano

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Además, al estudiar el movimiento browniano, podemos predecir algunas de las propiedades de las moléculas de agua, como su velocidad de movimiento. De manera similar, las partículas en el aire también muestran un movimiento browniano. Por ejemplo, una partícula de polvo en el aire se mueve aleatoriamente debido a las colisiones con las moléculas de gas.

¿Qué es la difusión?

La difusión es el movimiento de partículas de una concentración más alta a una concentración más baja. En otras palabras, es el movimiento de partículas desde áreas de mayor potencial químico a áreas de menor potencial químico. Por lo tanto, este concepto es similar a la transferencia de calor de un objeto caliente a un objeto más frío.

Figura 02: Difusión a través de una membrana semipermeable

Además, la ósmosis es un tipo de difusión que describe el movimiento del agua. Cuando el agua se mueve de una celda a otra, fluye de acuerdo con un gradiente de potencial hídrico que va desde un potencial hídrico alto a un potencial hídrico bajo. Además, la difusión es un concepto importante en los sistemas biológicos. Las plantas y los animales absorben y distribuyen la mayoría de los nutrientes, gases y agua por difusión. Por ejemplo, el contenido de oxígeno dentro de una célula es menor que en los capilares sanguíneos y la concentración de dióxido de carbono es mayor que en los capilares sanguíneos. Por lo tanto, por difusión, el oxígeno se transfiere de los capilares sanguíneos a una célula y el dióxido de carbono sale de la célula.

¿Cuál es la diferencia entre el movimiento browniano y la difusión?

El movimiento browniano es el movimiento irregular y aleatorio de partículas microscópicas en un líquido como resultado del bombardeo continuo de moléculas del medio circundante. Considerando que la difusión es el movimiento de una sustancia desde un área de alta concentración a un área de baja concentración. Por lo tanto, la principal diferencia entre el movimiento browniano y la difusión es que en el movimiento browniano una partícula no tiene una dirección de movimiento definida, mientras que en la difusión las partículas se mueven de una concentración alta a una concentración baja. Sin embargo, el movimiento de partículas es aleatorio en ambos escenarios.

Además, otra diferencia clave entre el movimiento browniano y la difusión es que la difusión se produce de acuerdo con una concentración o gradiente químico potencial. Sin embargo, el movimiento browniano no se rige por tales factores. El movimiento browniano de una partícula ocurre de acuerdo con el movimiento de otras partículas en el medio.

La siguiente infografía proporciona más detalles sobre la diferencia entre el movimiento browniano y la difusión.

Resumen: movimiento browniano frente a difusión

En resumen, la principal diferencia entre el movimiento browniano y la difusión es que en el movimiento browniano una partícula no tiene una dirección de movimiento definida, mientras que en la difusión las partículas se mueven de una concentración alta a una concentración baja. Sin embargo, el movimiento de partículas es aleatorio en ambos escenarios.

Relación:

1. Alfred Rudin, Phillip Choi, en The Elements of Polymer Science & Engineering (tercera edición), 2013.
2. Helmenstina, Anne Marie, Ph.D. "Una introducción al movimiento browniano". ThoughtCo, 5 de enero de 2019. Disponible aquí

Imagen de cortesía:

1. "Movimiento browniano 1" por Kayau - Trabajo propio, (CC BY 3.0) a través de Commons Wikimedia
2. "Diffusion.en" por Quasar Jarosz (dominio público) a través de Commons Wikimedia