A principal diferença entre mobilidade e coeficiente de difusão é que a mobilidade é a capacidade de uma partícula carregada se mover devido ao efeito de um campo elétrico, enquanto o coeficiente de difusão é uma constante que descreve a relação entre o fluxo molar e o gradiente de concentração.
Mobilidade é a capacidade de partículas carregadas se moverem através de um meio em resposta a um campo elétrico. O coeficiente de difusão é uma constante de proporcionalidade entre o fluxo molar (devido à difusão molecular) e o gradiente de concentração das espécies químicas.
O que é Mobilidade
Mobilidade é a capacidade de partículas carregadas se moverem através de um meio em resposta a um campo elétrico. Este campo elétrico puxa as partículas carregadas. Neste contexto, as partículas carregadas são principalmente elétrons ou prótons. Podemos separar diferentes íons de acordo com sua mobilidade; quando essa separação é feita na fase gasosa, é chamada de espectrometria de mobilidade iônica, e se estiver no estado líquido, podemos chamar de eletroforese.
Quando há uma partícula carregada em um estado gasoso ou líquido que ocorre em um campo elétrico uniforme, a partícula carregada pode ser acelerada a uma velocidade que é chamada de velocidade de deriva constante. A expressão matemática para mobilidade é a seguinte:
vd=µE
Nesta equação, vd refere-se à velocidade de deriva, µ refere-se à mobilidade e E é a magnitude do campo elétrico. A unidade de medida para vd é m/s, a unidade de medida para µ é m2/V.s, e a unidade de medida para E é V/m. Portanto, a mobilidade das partículas carregadas é a razão entre a velocidade de deriva e a magnitude do campo elétrico.
Além disso, a mobilidade elétrica é diretamente proporcional à carga elétrica líquida da partícula carregada.
O que é Coeficiente de Difusão?
Coeficiente de difusão é uma constante de proporcionalidade entre o fluxo molar (devido à difusão molecular) e o gradiente de concentração das espécies químicas. Ele descreve a força motriz da difusão. Portanto, quanto maior o coeficiente de difusão, mais rápida é a difusão das substâncias. A unidade de medida deste parâmetro é m2/s.
Normalmente, o coeficiente de difusão depende da temperatura. Em sólidos, o coeficiente de difusão em diferentes temperaturas pode ser calculado usando a equação de Arrhenius. Da mesma forma, podemos usar a equação de Stokes-Einstein para calcular a dependência da temperatura do coeficiente de difusão em líquidos. Nos gases, a relação entre o coeficiente de difusão e a temperatura pode ser determinada usando a teoria de Chapman-Enskog.
Relação entre Mobilidade e Coeficiente de Difusão
Mobilidade e coeficiente de difusão são termos intimamente relacionados. Aqui, a mobilidade elétrica está relacionada ao coeficiente de difusão das espécies da amostra através da seguinte equação. É chamada de relação de Einstein.
µ=(q/kT)D
Nesta equação, µ é a mobilidade, q é a carga elétrica, k é a constante de Boltzmann, T é a temperatura do gás e D é o coeficiente de difusão. Portanto, dependendo da temperatura do gás e da carga elétrica da partícula carregada, a mobilidade é diretamente proporcional ao coeficiente de difusão.
Diferença entre Mobilidade e Coeficiente de Difusão
A principal diferença entre mobilidade e coeficiente de difusão é que a mobilidade é a capacidade de uma partícula carregada se mover devido ao efeito de um campo elétrico, enquanto o coeficiente de difusão é uma constante que descreve a relação entre o fluxo molar e o gradiente de concentração.
A tabela a seguir resume a diferença entre mobilidade e coeficiente de difusão para comparação lado a lado.
Resumo – Mobilidade vs Coeficiente de Difusão
Mobilidade e coeficiente de difusão são dois termos químicos relacionados. A principal diferença entre mobilidade e coeficiente de difusão é que a mobilidade é a capacidade de uma partícula carregada se mover devido ao efeito de um campo elétrico, enquanto o coeficiente de difusão é uma constante que descreve a relação entre o fluxo molar e o gradiente de concentração.
