Qual das misturas abaixo terá a maior difusividade?

Alternativa E - Oxigênio em gás carbônico

A difusividade refere-se à capacidade e velocidade com que partículas de uma substância se espalham através de outra devido ao movimento térmico aleatório. A rapidez desse processo depende fundamentalmente do estado físico dos componentes da mistura.

Em geral, a ordem de velocidade de difusão é:
\text{Gases} \gg \text{Líquidos} > \text{Sólidos}

Isso ocorre porque nas gases, as moléculas possuem alta energia cinética e grandes distâncias entre elas, permitindo movimento livre e rápido. Em líquidos, as moléculas estão mais próximas e há maior atrito interno. Nos sólidos, o movimento é extremamente restrito.

Análise das Alternativas

Vamos comparar os estados físicos presentes em cada opção para determinar a maior difusividade:

• (A) Álcool em água: Mistura de dois líquidos. As moléculas movem-se, mas sofrem resistência viscosa. Difusão lenta/moderada.
• (B) Água em madeira: Líquido penetrando em um sólido poroso. O movimento é muito lento, dependente da absorção.
• (C) Etanol em gasolina: Mistura de dois líquidos. Similar à alternativa A, difusão moderada.
• (D) Açúcar em água: Sólido dissolvendo em líquido. Requer que as ligações do cristal sejam quebradas e as moléculas se dispersem. Lento.
• (E) Oxigênio em gás carbônico: Mistura de dois gases. As moléculas colidem e se espalham quase instantaneamente devido à alta mobilidade molecular.

Portanto, a mistura composta exclusivamente por gases apresenta a maior taxa de difusão, pois não há barreiras físicas significativas ou forças intermoleculares fortes impedindo o movimento rápido das partículas.

Conclusão: A alternativa E é a correta.