5.2.1 Diffusion
Bringt man zwei unterschiedlich stark konzentrierte Salzlösungen zusammen und besteht die Möglichkeit des Kontakts, so werden sich die Moleküle des Salzes so verteilen, daß nach einiger Zeit beide Lösungen gleich hoch konzentriert sind. Dieser Vorgang, die Bewegung von Teilchen entlang eines Konzentrationsgefälles, wird als Diffusion bezeichnet und findet auch in lebenden Organismen statt. Sie wird von der ungerichteten Bewegung von Molekülen durch die BRAUNsche Molekularbewegung, die mit steigender Temperatur zunimmt (Bewegungs- oder kinetische Energie), unterstützt, bei der sich die Teilchen zufällig verteilen,
Die Diffusion wird beeinflußt von der Temperatur, der Teilchengröße sowie der Ladung. Die Molekülbewegung bei der Diffusion wird durch den 2. Hauptsatz der Thermodynamik erklärt, der postuliert, daß sich geschlossene Systeme (ohne Aufbringung von Energie) dem Zustand der größten Entropie[1] annähern. Das heißt auf die Diffusion übertragen, daß zunächst zwei getrennt vorliegende Salzlösungen mit unterschiedlichen Konzentrationen (geordneter Zustand) durch den Zwang einen Zustand größtmöglicher Entropie zu erlangen selbständig durchmischen (ungeordneter Zustand).
Diffusion führt durch die Durchmischung von Teilchen auch gleichzeitig zur Aufhebung oder zumindest Verringerung von Konzentrationsgradienten – im optimalen Fall also zur Einstellung eines chemischen Gleichgewichts. Oft wird dieser optimale Fall jedoch nicht erreicht (z. B. bei der Diffusion durch eine semipermeable Membran, bei der Teilchen auf der einen Seite zum Ausgleich fehlen).
[1]: Die Entropie ist ein Maß für die Unordnung eines Systems.
