Pomiędzy przykłady energii chemicznej możemy znaleźć baterie, biomasę, ropę, gaz ziemny czy węgiel. Energia chemiczna to energia zmagazynowana w substancjach chemicznych, co powoduje, że jest to energia w atomach i cząsteczkach..
Przez większość czasu jest uważana za energię wiązań chemicznych, ale termin ten obejmuje również energię zmagazynowaną w elektronicznym układzie atomów i jonów..
Jest to forma energii potencjalnej, która nie będzie obserwowana, dopóki nie nastąpi reakcja. Ogólnie rzecz biorąc, po uwolnieniu energii chemicznej z substancji przekształca się ona w zupełnie nową substancję..
Drewno od tysięcy lat jest źródłem energii. Wokół ogniska drewno płonie, a gdy pali się, energia chemiczna zmagazynowana w wiązaniach cząsteczek celulozy w drewnie uwalnia ciepło i światło..
Podczas rewolucji przemysłowej silniki parowe, takie jak pociągi, wykorzystywały węgiel jako źródło energii.
Podczas spalania węgla uwalnia ciepło, które zostało użyte do odparowania wody i wytworzenia energii kinetycznej ruchem tłoka..
Chociaż obecnie silniki parowe nie są już używane, węgiel jest nadal używany jako źródło energii do wytwarzania energii elektrycznej i ciepła..
Paliwa płynne, takie jak ropa czy gaz, to jedne z najważniejszych ekonomicznie form energii chemicznej dla cywilizacji ludzkiej..
Dostarczone źródło zapłonu powoduje natychmiastową przemianę tych paliw kopalnych, uwalniając w trakcie tego procesu ogromne ilości energii..
Ta energia jest wykorzystywana na wiele sposobów, szczególnie do celów transportowych.
Naciskając na pedał przyspieszenia w samochodzie, gaz w zbiorniku zamienia się w energię mechaniczną, która napędza samochód do przodu, która następnie wytwarza energię kinetyczną w kształcie poruszającego się samochodu..
Kiedy gaz propan jest spalany w celu gotowania na grillu, energia chemiczna zmagazynowana w wiązaniach cząsteczek propanu zostaje zerwana, a ciepło jest uwalniane do gotowania..
W ten sam sposób gaz ziemny, taki jak metan, jest używany jako alternatywa dla benzyny i oleju napędowego do napędzania pojazdów.
Pierwiastki chemiczne mają zdolność oddawania lub przyjmowania elektronów. W ten sposób pozostają w stanie większej lub mniejszej energii, w zależności od elementu.
Kiedy jeden element przenosi jeden elektron na drugi, różnica między tymi stanami energii nazywana jest potencjałem redoks..
Zgodnie z konwencją, jeśli różnica jest dodatnia, reakcja zachodzi spontanicznie.
Potencjał utleniania jest podstawą, na której działają baterie. Kiedy element przekazuje elektron drugiemu, przechodzi przez drut wytwarzający energię elektryczną, która zasila urządzenia elektroniczne, takie jak telefony komórkowe, piloty, zabawki itp..
Istnieje kilka gatunków, na przykład węgorze elektryczne (electrophorus electricus) lub ryby głębinowe (melanocetus johnsonii), które są zdolne do zewnętrznego wytwarzania bioelektryczności.
W rzeczywistości bioelektryczność jest obecna we wszystkich żywych istotach. Przykładami tego są potencjały błonowe i synapsa neuronalna..
Podczas fotosyntezy energia światła słonecznego zamieniana jest na energię chemiczną, która jest przechowywana w wiązaniach węglowodanów..
Rośliny mogą wtedy wykorzystywać energię zgromadzoną w wiązaniach cząsteczek węglowodanów do wzrostu i naprawy..
Pożywienie, które jedzą ludzie, czy to z roślin, czy ze zwierząt, jest formą zmagazynowanej energii chemicznej, której organizm używa do poruszania się i funkcjonowania..
Kiedy żywność jest gotowana, część energii jest uwalniana z wiązań chemicznych w wyniku zastosowanej energii cieplnej..
Po jedzeniu, proces trawienia dalej przekształca energię chemiczną w formę, z której mogą korzystać ich ciała..
Podczas oddychania komórkowego nasze ciała przyjmują cząsteczki glukozy i przerywają wiązania, które trzymają cząsteczki razem..
Kiedy te wiązania zostaną zerwane, energia chemiczna zmagazynowana w tych wiązaniach jest uwalniana i wykorzystywana do tworzenia cząsteczek ATP, formy energii użytecznej dla nas..
Ruch mięśni jest przykładem tego, jak organizm wykorzystuje energię chemiczną, aby przekształcić ją w energię mechaniczną lub kinetyczną..
Podczas korzystania z energii zawartej w ATP zachodzą zmiany konformacyjne w białkach mięśni szkieletowych, powodując ich napięcie lub rozluźnienie, powodując ruch fizyczny..
Kiedy żywe istoty umierają, energia zawarta w ich wiązaniach chemicznych musi gdzieś iść. Bakterie i grzyby wykorzystują tę energię w reakcjach fermentacji..
Wodór jest gazem lekkim i łatwopalnym. W połączeniu z tlenem gwałtownie uwalnia ciepło.
Stało się to przyczyną tragedii sterowca Hindenburga, ponieważ pojazdy te zostały napełnione wodorem. Dziś ta reakcja jest wykorzystywana do napędzania rakiet lecących w kosmos..
Eksplozje to reakcje chemiczne, które zachodzą bardzo szybko i uwalniają dużo energii. Po wystrzeleniu materiału wybuchowego energia chemiczna zmagazynowana w materiale wybuchowym zmienia się i jest przenoszona na energię dźwięku, energię kinetyczną i energię cieplną..
Są one widoczne w wytwarzanym dźwięku, ruchu i cieple.
Neutralizacja kwasu zasadą uwalnia energię. Dzieje się tak, ponieważ reakcja jest egzotermiczna..
Również po rozcieńczeniu kwasu w wodzie zachodzi reakcja egzotermiczna. Należy przy tym bardzo uważać, aby nie rozpryskiwać kwasu. Prawidłowym sposobem rozcieńczania kwasu jest zawsze dodawanie go do wody, a nigdy odwrotnie..
Przykładami energii chemicznej są zimne pojemniki używane w sporcie. Kiedy wewnętrzny worek, który wypełnia się wodą, pęka, reaguje z granulkami azotanu amonu i podczas reakcji tworzy nowe wiązania chemiczne, pochłaniając energię z otoczenia..
W wyniku magazynowania energii chemicznej w nowych wiązaniach temperatura zimnego pojemnika spada.
Te pomocne woreczki używane do ogrzania zimnych dłoni lub obolałych mięśni zawierają w sobie chemikalia.
Kiedy rozbijesz opakowanie, aby użyć, chemikalia są aktywowane. Te chemikalia mieszają się, a energia chemiczna, którą uwalniają, wytwarza ciepło, które ogrzewa opakowanie..
W reakcji chemicznej w laboratorium: do roztworu kwasu solnego dodaje się folię aluminiową.
Probówka bardzo się nagrzewa, ponieważ podczas reakcji wiele wiązań chemicznych zostaje zerwanych, uwalniając energię chemiczną, powodując wzrost temperatury roztworu.
Mimo że nie jest przykładem energii chemicznej, warto o tym wspomnieć. Kiedy jądro rozszczepia się, dzieli się na kilka mniejszych fragmentów.
Te fragmenty, czyli produkty rozszczepienia, są mniej więcej równe połowie pierwotnej masy. Emitowane są również dwa lub trzy neutrony.
Suma mas tych fragmentów jest mniejsza niż masa pierwotna. Ta „brakująca” masa (około 0,1% pierwotnej masy) została przekształcona w energię zgodnie z równaniem Einsteina.
Reakcje chemiczne obejmują tworzenie i zrywanie wiązań chemicznych (jonowych i kowalencyjnych), a energia chemiczna układu to energia uwalniana lub absorbowana w wyniku tworzenia i zrywania tych wiązań..
Zerwanie wiązań wymaga energii, tworzenie wiązań uwalnia energię, a cała reakcja może być endergoniczna (ΔG <0) o exergónica (ΔG> 0) w oparciu o ogólne zmiany stabilności odczynników do produktów (Chemical Energy, S.F.).
Energia chemiczna odgrywa kluczową rolę w każdym dniu naszego życia. Dzięki prostym reakcjom i chemii redoks, rozerwaniu i wiązaniu, energia może być wydobywana i wykorzystywana w użyteczny sposób.
Jeszcze bez komentarzy