KWALIFIKACJA CHM3 - STYCZEŃ 2017

PYTANIE NR 21.
Na zdjęciu przedstawiono proces
Ilustracja przedstawia proces dyfuzji, co jest zgodne z podaną odpowiedzią do pytania egzaminacyjnego.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Dyfuzja to samorzutne mieszanie się cząsteczek i wyrównywanie stężeń (transport masy) w gazach i cieczach. Sublimacja i resublimacja są przemianami fazowymi stałe↔gaz, a okluzja dotyczy uwięzienia gazu w ciele stałym, więc opisują inne zjawiska niż dyfuzja.

Pełne wyjaśnienie:

Dyfuzja jest procesem transportu masy polegającym na samorzutnym przemieszczaniu się cząsteczek na skutek ich ruchu cieplnego, co prowadzi do wyrównywania stężeń. Typowe obserwacje to rozchodzenie się zapachu w powietrzu lub stopniowe rozprzestrzenianie się barwnika w wodzie bez mieszania. Jeśli na zdjęciu widać właśnie takie rozchodzenie się substancji w ośrodku (gradient stężenia zanika w czasie), to właściwą nazwą procesu jest dyfuzja.

Sublimacja i resublimacja nie są transportem masy w sensie wyrównywania stężeń, tylko przemianami fazowymi:

  • sublimacja: przejście ciała stałego w gaz (z pominięciem fazy ciekłej),
  • resublimacja (depozycja): przejście gazu w ciało stałe, często widoczne jako nalot/krystaliczny osad na chłodniejszej powierzchni.

Dlatego odpowiedzi "sublimacji" i "resublimacji" są poprawne tylko wtedy, gdy na fotografii widać wyraźnie zmianę stanu skupienia (np. zanik stałej substancji bez topnienia albo powstawanie stałego osadu z par). Jeśli obraz przedstawia jedynie mieszanie/rozpraszanie się substancji w ośrodku, to nie jest to przemiana fazowa.

Okluzja odnosi się do zjawiska uwięzienia (wchłonięcia/zaadsorbowania i zamknięcia) gazów w strukturze ciała stałego, np. w metalach lub osadach. W praktyce analitycznej może mieć znaczenie przy zanieczyszczeniach próbek lub właściwościach materiałów, ale jest to inny mechanizm niż dyfuzja w gazie/cieczy i inny niż sublimacja/resublimacja.

Wskazówka egzaminacyjna: najpierw rozstrzygnij, czy obserwujesz wyrównywanie stężeń (dyfuzja), czy zmianę stanu skupienia (sublimacja/resublimacja), czy uwięzienie gazu w ciele stałym (okluzja). To zwykle pozwala jednoznacznie wybrać odpowiedź.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Dyfuzja to samorzutne przemieszczanie się cząsteczek prowadzące do wyrównywania stężeń w ośrodku (gazie, cieczy, czasem w ciałach stałych). Wynika z ruchu cieplnego cząsteczek, a jej szybkość zależy m.in. od temperatury, lepkości i gradientu stężenia.
Najczęściej widać stopniowe rozprzestrzenianie się substancji: barwnik "wchodzi" w wodę, dym rozchodzi się w powietrzu, a granica stężeń z czasem zanika. Kluczowe jest to, że nie ma zmiany stanu skupienia, tylko mieszanie i wyrównywanie stężeń.
Sublimacja to przejście substancji z ciała stałego bezpośrednio do gazu (bez fazy ciekłej). Zachodzi dla niektórych związków w odpowiednich warunkach temperatury i ciśnienia. W laboratorium bywa wykorzystywana do oczyszczania substancji lotnych w stanie stałym.
Resublimacja (depozycja) to proces odwrotny do sublimacji: przejście z gazu do ciała stałego. Różnica polega na kierunku przemiany fazowej. Typowym objawem jest powstawanie krystalicznego nalotu/osadu na chłodniejszej powierzchni z par substancji.
Dyfuzja opisuje transport masy i wyrównywanie stężeń w ośrodku, a sublimacja to zmiana stanu skupienia stałe→gaz. W dyfuzji nie musi dochodzić do przemiany fazowej; w sublimacji kluczowe jest właśnie przejście między fazami, często zależne od temperatury i ciśnienia.
Okluzja to zjawisko uwięzienia gazów w materiale stałym (np. w strukturze metalu lub osadu). Nie jest to typowe "mieszanie się" jak w dyfuzji, ani przemiana fazowa jak sublimacja. Może wpływać na czystość próbki lub właściwości materiału w analizie.
Dyfuzję zwykle przyspiesza wyższa temperatura (większa energia ruchu cząsteczek) i większy gradient stężenia. W cieczach istotna jest też lepkość: im mniejsza, tym łatwiej o ruch cząsteczek. W gazach dyfuzja bywa szybsza niż w cieczach.
Tak, dyfuzja może zachodzić także w ciałach stałych, ale zwykle jest znacznie wolniejsza niż w cieczach i gazach, bo cząsteczki mają ograniczoną ruchliwość. W analizie i technologii materiałów ma to znaczenie np. przy przenikaniu domieszek lub gazów w strukturę stałą.
Sublimację spotyka się przy ogrzewaniu substancji stałych, które łatwo przechodzą w parę, oraz w metodach oczyszczania. Resublimacja pojawia się, gdy pary osadzają się na chłodniejszych elementach aparatury, tworząc nalot. Oba zjawiska mogą wpływać na straty próbki i zanieczyszczenia.
Najpierw zadaj sobie pytanie: czy zmienia się stan skupienia? Jeśli tak, rozważ sublimację/resublimację. Jeśli nie, a widzisz rozchodzenie się substancji i zanik granicy stężeń, wybierz dyfuzję. Termin "okluzja" rezerwuj dla uwięzienia gazu w ciele stałym.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 50% zdających egzamin. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że dyfuzja to samorzutne mieszanie się cząsteczek i wyrównywanie stężeń (transport masy) w gazach i cieczach.

Źródła:

  • Encyclopaedia Britannica: "Diffusion" (hasło definicyjne) https://www.britannica.com/science/diffusion-physics (dostęp 2026-03-01)
  • Encyclopaedia Britannica: "Sublimation" (hasło definicyjne) https://www.britannica.com/science/sublimation-physics (dostęp 2026-03-01)
  • IUPAC Compendium of Chemical Terminology (Gold Book): definicje zjawisk transportu i przemian fazowych (wyszukiwanie haseł: diffusion, sublimation, deposition) https://goldbook.iupac.org/ (dostęp 2026-03-01)

Materiały:

  • Podręcznik chemii ogólnej/fizykochemii: rozdział o transporcie masy (dyfuzja)
  • Podręcznik chemii ogólnej: rozdział o przemianach fazowych (sublimacja, resublimacja)
  • Materiały dydaktyczne do kwalifikacji technik analityk: przygotowanie próbek i podstawy procesów fizycznych w laboratorium

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego