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SÁBIOS ILUSTRES - Thomas Graham e sua lei de difusão

 

Quando um gás penetra no gargalo de um vaso fechado, rapidamente se expande, dispersando-se uniformemente por toda a cavidade. Este fenômeno denomina-se difusão.

Foi estudada por Thomas Graham, químico escocês do século XIX, cujo nome é lembrado sempre, sobretudo nos estudos da difusão gasosa e respectivas leis.

Graham nasceu em Glasgow, em 1805. Depois de estudos ali realizados e também em Edimburgo, chegou a ser professor de Química na sua cidade natal, aos 25 anos der idade. Nesta época levou a termo experiências com gases, pesquisando suas velocidades de difusão.


IMAGEM 01 – THOMAS GRAHAM E SUA LEI DE DIFUSÃO-A


Alguns gases difundem-se mais rapidamente que outros, fato que fora deduzido alguns anos antes pela observação de um frasco poroso que, contendo hidrogênio, quando invertido e mergulhado pelo colo na água, determinava a ascensão daquele líquido pelo seu interior. O hidrogênio estava-se difundindo pelo ar, pelos poros. Esta difusão era mais rápida que a do ar para o interior do frasco. A água subia pelo frasco para ocupar o espaço deixado pelo hidrogênio de modo a procurar igualar as pressões interna e externa.


IMAGEM 02 – THOMAS GRAHAM E SUA LEI DE DIFUSÃO-B


Thomas Graham mediu as velocidades relativas de difusão de vários gases e verificou que, quanto mais denso fosse o gás, menor sua velocidade de difusão. A lei por ele enunciada diz: se a temperatura e a pressão dos gases são as mesmas, as velocidades com que se difundem são inversamente proporcionais às raízes quadradas de suas densidades. Em outras palavras: se um gás é 4 vezes mais denso que outro, difundir-se-á com a metade da velocidade do outro, se observadas as mesmas condições de temperatura e pressão:


IMAGEM 03 – THOMAS GRAHAM E SUA LEI DE DIFUSÃO-C



Esta lei demonstrada experimentalmente por Graham, foi depois verificada teoricamente.

Graham estendeu seus estudos de difusão aos líquidos. Estava particularmente interessado em saber como as substâncias dissolvidas passavam pelos pequenos poros de uma membrana (usou, mais frequentemente, bexigas de porco). A maior parte das substâncias cristalinas dissolvidas na água (Graham denominou-as cristaloides) passavam facilmente pelas membranas e rapidamente se difundem no líquido. Ao contrário, as substâncias não cristalinas (como a cola e a gelatina) difundem-se muito lentamente quando dissolvidas. Graham denominou-as coloides. Tornara-se evidente que a diferença de velocidade de difusão era devida à diferença de tamanho das partículas dos coloides são muito maiores que os íons e moléculas presentes nas soluções de cristaloides. Após Graham, verificou-se que a divisão das substâncias em coloides e cristaloides não era satisfatória. Algumas substâncias se comportam ora como coloides, ora como cristaloides, conforme o dissolvente.

Thomas Graham foi eleito membro do Royal Society em 1836 e, em 1837, deslocou-se de Glasgow para a Universidade de Londres. Entre outras coisas, inventou um relógio de pêndulo, que estava compensado em relação às mudanças de temperatura, isso porque era dotado de pequeno recipiente com mercúrio. Em 1855 demitiu-se do cargo de professor e assumiu a direção da Casa da Moeda. Morreu em 1869.

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