Налейте в один стакан холодной воды, в другой — тёплой. Опустите в каждый из них несколько кристалликов марганцовки. Объясните наблюдаемое явление.

Если опустить кристаллики марганцовки (перманганата калия) в два стакана — с холодной и с тёплой водой — будет заметно, что в тёплой воде окраска появляется и распространяется гораздо быстрее, а в холодной — медленнее: сначала вокруг кристалликов образуются «фиолетовые облачка», которые постепенно расплываются по всему объёму, но скорость этого расплывания сильно зависит от температуры.

Почему так происходит

1. Марганцовка растворяется в воде.
   Кристалл перманганата калия состоит из ионов, которые при попадании в воду начинают отделяться от кристалла и переходить в раствор. Из-за этого рядом с кристаллом сразу возникает область с высокой концентрацией окрашенных частиц (поэтому и видно яркое пятно/шлейф).

2. Дальше работает диффузия — самопроизвольное перемешивание на молекулярном уровне.
   Частицы растворённого вещества (в данном случае окрашенные ионы) переходят из области, где их много (около кристалла), туда, где их мало (в остальную воду). Поэтому фиолетовый цвет «расползается» по стакану даже без перемешивания ложкой.

3. В тёплой воде диффузия идёт быстрее, потому что молекулы движутся энергичнее.
   При повышении температуры молекулы воды и растворённые частицы имеют большую среднюю скорость теплового движения. Из-за этого:

   • кристалл быстрее растворяется (ионы быстрее «уходят» в раствор и уносятся от поверхности кристалла);

   • уже растворённые частицы быстрее распространяются по объёму (диффузия интенсивнее).

4. В холодной воде всё то же самое, но медленнее.
   Тепловое движение слабее, растворение идёт менее интенсивно, и диффузия тоже замедлена — поэтому окраска дольше остаётся локально возле кристаллика и только постепенно заполняет стакан.

Итог наблюдения: разница в скорости появления и распространения фиолетовой окраски объясняется тем, что при более высокой температуре усиливаются растворение и диффузия из-за более быстрого теплового движения частиц.