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1. Practica No. 8 Determinación del coeficiente de difusividad
Marco teórico:
Ley de Fick
La experiencia nos demuestra que cuando abrimos un frasco de perfume o de cualquier
otro líquido volátil, podemos olerlo rápidamente en un recinto cerrado. Decimos que las
moléculas del líquido después de evaporarse se difunden por el aire, distribuyéndose en
todo el espacio circundante. Lo mismo ocurre si colocamos un terrón de azúcar en un vaso
de agua, las moléculas de sacarosa se difunden por toda el agua. Estos y otros ejemplos
nos muestran que para que tenga lugar el fenómeno de la difusión, la distribución espacial
de moléculas no debe ser homogénea, debe existir una diferencia, o gradiente de
concentración entre dos puntos del medio.
Considérese un recipiente lleno de agua en equilibrio hidrostático. Sabemos que, desde un
punto de vista microscópico, en el recipiente hay un enorme número de moléculas de agua,
cada una de las cuales no está en reposo, sino que se mueve aleatoriamente debido a sus
continuas colisiones con moléculas vecinas, con una rapidez promedio que depende de la
temperatura. Supóngase ahora que en el centro de la masa de agua se deposita una gota
de un líquido coloreado, por ejemplo, una gota de tinta con una jeringuilla. En el momento
de depositar la gota (si la sustancia se ha elegido adecuadamente) se podrá observar
claramente la región ocupada por la nueva sustancia, con una frontera nítida que la separa
del resto del volumen de agua. Sin embargo, con una rapidez que depende de la sustancia
elegida, esa frontera se ira difuminando y la sustancia coloreada va invadiendo toda la
región que inicialmente solo contenía agua pura, hasta que finalmente la tinta se habrá
extendido por todo el volumen de manera homogénea, lo cual se manifiesta en una
coloración uniforme del líquido.
La explicación microscópica de ese proceso es lo que se llama difusión molecular. La gota
de tinta, microscópicamente, consiste en otro número enorme de moléculas de una nueva
especie, que también se mueven en direcciones aleatorias con una rapidez promedio
dependiente de la temperatura. En un punto próximo a la superficie de la gota habrá
moléculas de tinta que se moverán hacia el interior de la gota, pero también habrá otras
que se moverán en el sentido opuesto, escapando de la región inicial y disolviéndose entre
las moléculas de agua. Las colisiones de las moléculas de tinta con las moléculas de agua
que las rodean por todas partes hacen que aquellas mantengan una distribución isótropa
de velocidades en cualquier punto del líquido. Si en un punto dado se considera un
elemento de superficie con una determinada orientación (una pequeña área plana ∆S con
normal n), en un instante dado habrá moléculas de tinta que atraviesen ese elemento de
área en los dos sentidos. En el caso de que la concentración (número de moléculas por
unidad de volumen) de tinta sea distinta a ambos lados del elemento de superficie, habrá
un flujo neto de moléculas de tinta a través de ∆S desde el lado en donde la concentración
es mayor hacia el lado en que es menor. La relación cuantitativa entre la cantidad de flujo

2. neto y las variaciones de concentración de un punto a otro viene expresada por la
denominada ley de Fick:
j = −D ∇n
en donde n (r, t) representa la concentración de moléculas, j(r, t) el flujo neto en ese
punto, definido como el número de moléculas que atraviesan un ´área unidad por unidad
de tiempo, y D es un parámetro que depende del tipo de moléculas inyectadas y que se
llama coeficiente de difusión
Este coeficiente da una medida de la facilidad con la que las moléculas de una especie
(tinta) pueden moverse a través de las de la otra especie (agua.)
Material y Equipo: Reactivo:
1 piceta KMnO4-Permanganato de Potasio
4 Cajas Petri
1 Pipeta de 10ml
1 Perilla
1 Pinza (saca ceja)
1 hoja Milimétrica
Procedimiento:
1. Obtener el material de trabajo.
2. Del frasco de KMnO4 obtener los cristales de mayor grosor.
3. En la hoja milimétrica trazar plano cartesiano.
4. Trazar diámetros de diferentes medidas, con radios de 1 cm, 2 cm, 3 cm y 4.2 cm.
5. Se hacen pruebas para determinar la cantidad de agua destilada que sedebe utilizar
en la caja Petri.
6. Se determina el tamaño del cristal a utilizar.
7. Se deja caer un cristal en el centro de la caja Petri.
8. Medir el tiempo a los diferentes diámetros.
9. Realizar los cálculos.

4. Resultados:
-DAB= (Δx)(m)/ (Δρ)(A)(t)
Cristal Masa (gr) Densidad
(gr/cm3)
Altura
(cm)
Radio
(cm)
Área
(cm2)
Tiempo
(seg)
-DAB
(cm2/seg)
1 0.0008 2.7 0.5 4.5 7.0686 941.43 2.003E-7
2 0.0007 2.7 0.5 4 6.2831 827.39 1.994E-7
3 0.0006 2.7 0.5 4.5 7.0686 902.55 1.567E-7
4 0.0012 2.7 0.5 4 6.2831 675.68 4.187E-7
Observaciones:
En la realización de esta práctica hay que tener mucho cuidado dado que la difusión con el
permanganato empieza muy rápido y es necesario ser preciso al momento de medir el
tiempo.
También hay que tratar de que el cristal caiga en el centro de la caja Petri, esto con el fin
de garantizar una difusión homogénea en todas las direcciones de la caja.
Conclusiones:
En esta práctica se realizaron mediciones experimentales de los coeficientes de difusión
por lo que se espera den resultados aproximados a los teóricos.
Como tal no encontramos un valor de difusión para el coeficiente del permanganato de
potasio más sin embargo se encontró una relación que expresa que el valor de la difusión
varia respecto al orden (potencia) relacionándolo con el estado de agregación de la materia.
Los coeficientes de difusión para líquidos son del orden de 10-5
(cm2
/s),para gases del orden
de 10-1
(cm2
/s) y para sólidos 10-9
(cm2
/s).
Por lo que se concluye que dado que lo que obtuvimos son valores experimentales son muy
cercanos a los teóricos.

5. Fuentes de información
https://procesosbio.wikispaces.com/Difusi%C3%B3n
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/transporte/difusion/difusion.htm
http://www.um.es/fem/PersonalWiki/uploads/EsModelling/Difusion.pdf