- 20 exemple excepționale de energie chimică
- 1- arde lemne
- 2- Ardeți cărbune
- 3- Benzina
- 4- Gaz natural
- 5- Potențial de refacere
- 6- Baterii și celule voltaice
- 7- Energie bioelectrică
- 8- Fotosinteza
- 9- Mâncare
- 10- Respirație celulară
- 11- Mișcarea și exercițiul muscular
- 12- Descompunerea chimică
- 13- Hidrogen și oxigen
- 14- Explozii
- 15- Neutralizarea acizilor
- 16- Acid în apă
- 17- Gel de răcire
- 18- Saci termici cu gel
- 19- Aluminiul în acid clorhidric
- 20- Energia nucleară
- Conceptele suplimentare pentru a înțelege energia chimică
- Referințe
Printre exemplele de energie chimică putem găsi baterii, biomasă, petrol, gaze naturale sau cărbune. Energia chimică este energia stocată în substanțe chimice, ceea ce o face energie în atomi și molecule.
De cele mai multe ori, este considerată energia legăturilor chimice, dar termenul include și energia stocată în aranjamentul electronic al atomilor și ionilor.
Neuronii pot comunica prin energie chimică
Este o formă de energie potențială care nu va fi observată până la apariția unei reacții. În general, odată ce energia chimică este eliberată dintr-o substanță, ea se transformă într-o substanță complet nouă.
20 exemple excepționale de energie chimică
1- arde lemne
Timp de mii de ani, lemnul a fost o sursă de energie. În jurul unui foc de tabără, lemnul de foc arde și pe măsură ce lemnul arde, energia chimică stocată în legăturile moleculelor de celuloză din lemn eliberează căldură și lumină.
2- Ardeți cărbune
În timpul Revoluției industriale, motoarele cu aburi, cum ar fi trenurile, au folosit cărbunele ca sursă de energie.
Atunci când cărbunele arde, eliberă căldură care era folosită pentru evaporarea apei și produce energie cinetică cu mișcarea unui piston.
Deși motoarele cu abur sunt în uz, astăzi, cărbunele este încă utilizat ca sursă de energie pentru a genera energie electrică și căldură.
3- Benzina
Combustibilii lichizi, cum ar fi petrolul sau gazul, sunt unele dintre cele mai importante forme de energie chimică pentru civilizația umană.
Atunci când este furnizată o sursă de aprindere, acești combustibili fosili sunt transformați instantaneu, eliberând o cantitate extraordinară de energie în proces.
Această energie este valorificată în mai multe moduri, în special în scopuri de transport.
Când călcați pe acceleratorul mașinii dvs., gazul din rezervor este transformat în energie mecanică care propulsează mașina înainte, care creează apoi energie cinetică sub forma mașinii în mișcare.
4- Gaz natural
Când gazul propan este ars pentru gătit pe un grătar, energia chimică stocată în legăturile moleculelor de propan este spartă și căldura este eliberată pentru gătit.
În același mod, gazul natural, cum ar fi metanul, este utilizat ca o alternativă la benzina și motorina la vehiculele electrice.
5- Potențial de refacere
Elementele chimice au capacitatea de a renunța sau de a accepta electronii. Procedând astfel, acestea rămân într-o stare de energie mai mare sau mai mică în funcție de element.
Când un element transferă un electron în altul, diferența dintre acele stări energetice se numește potențial redox.
Prin convenție, dacă diferența este pozitivă, atunci reacția are loc spontan.
6- Baterii și celule voltaice
Potențialul de oxidare este fundamentul cu care funcționează bateriile. Când un element dă un electron altuia, acesta călătorește printr-un fir care produce energie electrică care alimentează dispozitivele electronice, cum ar fi telefoanele mobile, telecomenzile, jucăriile etc.
7- Energie bioelectrică
Există unele specii, cum ar fi anghilele electrice (electrophorus electricus) sau peștele abisal (melanocetus johnsonii) care sunt capabile să genereze bioelectricitate externă.
De fapt, bioelectricitatea este prezentă în toate ființele vii. Exemple de acestea sunt potențialele membranei și sinapsa neuronală.
8- Fotosinteza
În timpul fotosintezei, energia din lumina soarelui este transformată în energie chimică care este stocată în legăturile de carbohidrați.
Plantele pot folosi apoi energia stocată în legăturile moleculelor de carbohidrați pentru creștere și reparare.
9- Mâncare
Mâncarea pe care oamenii o mănâncă, indiferent de la o plantă sau un animal, este o formă de energie chimică stocată pe care organismele o folosesc pentru a se deplasa și funcționa.
Când mâncarea este gătită, o parte din energie este eliberată din legăturile sale chimice ca urmare a energiei termice care se aplică.
După ce oamenii mănâncă, procesul digestiv transformă și mai mult energia chimică într-o formă pe care corpul lor o poate folosi.
10- Respirație celulară
În timpul respirației celulare, corpurile noastre preiau molecule de glucoză și rup legăturile care țin moleculele împreună.
Când aceste legături sunt rupte, energia chimică stocată în aceste legături este eliberată și utilizată pentru a face molecule de ATP, o formă de energie utilizabilă pentru noi.
11- Mișcarea și exercițiul muscular
Mișcarea musculară este un exemplu al modului în care organismul folosește energia chimică pentru a o transforma în energie mecanică sau cinetică.
Atunci când se utilizează energia conținută în ATP, apar modificări de conformație în proteinele mușchiului scheletului, provocându-le încordarea sau relaxarea, provocând mișcare fizică.
12- Descompunerea chimică
Când viețuitoarele mor, energia conținută în legăturile lor chimice trebuie să meargă undeva. Bacteriile și ciupercile folosesc această energie în reacțiile de fermentare.
13- Hidrogen și oxigen
Hidrogenul este un gaz ușor și inflamabil. Combinând cu oxigenul, degajă exploziv căldură.
Aceasta a fost cauza tragediei aeronave de la Hindenburg, deoarece aceste vehicule au fost umflate cu hidrogen. Astăzi această reacție este folosită pentru propulsarea rachetelor în spațiu.
14- Explozii
Exploziile sunt reacții chimice care se întâmplă foarte rapid și eliberează multă energie. Atunci când un exploziv este tras, energia chimică stocată în exploziv se schimbă și este transferată la energia sonoră, energie cinetică și energie termică.
Acestea sunt observabile în sunetul, mișcarea și căldura creată.
15- Neutralizarea acizilor
Neutralizarea unui acid cu o bază eliberează energie. Acest lucru se datorează faptului că reacția este exotermică.
16- Acid în apă
De asemenea, când un acid este diluat în apă, are loc o reacție exotermică. Trebuie să aveți grijă atunci când faceți acest lucru pentru a evita stropirea acidului. Modul corect de a dilua un acid este să îl adăugați mereu în apă și niciodată contrariul.
17- Gel de răcire
Recipientele reci utilizate în sport sunt exemple de energie chimică. Când punga interioară care se umple cu apă se rupe, reacționează cu granulele de azotat de amoniu și creează noi legături chimice în timpul reacției, absorbind energie din mediu.
Ca urmare a stocării energiei chimice în noi legături, temperatura recipientului rece scade.
18- Saci termici cu gel
Aceste pungi utile care sunt folosite pentru încălzirea mâinilor reci sau a mușchilor dureri au substanțe chimice în ele.
Când rupeți pachetul pentru a-l utiliza, substanțele chimice sunt activate. Aceste substanțe chimice se amestecă și energia chimică pe care o eliberează creează căldură care încălzește pachetul.
19- Aluminiul în acid clorhidric
Într-o reacție chimică într-un laborator: în soluția de acid clorhidric se adaugă folie de aluminiu.
Eprubetă devine foarte fierbinte, deoarece multe legături chimice sunt rupte în timpul reacției, eliberând energie chimică, determinând creșterea temperaturii soluției.
20- Energia nucleară
Deși nu este un exemplu de energie chimică, merită menționat. Când o fisiune de nucleu, se împarte în mai multe fragmente mai mici.
Aceste fragmente, sau produse de fisiune, sunt aproximativ egale cu jumătate din masa inițială. De asemenea, sunt emise două sau trei neutroni.
Suma maselor acestor fragmente este mai mică decât masa inițială. Această masă „lipsă” (aproximativ 0,1% din masa inițială) a fost transformată în energie conform ecuației lui Einstein.
Conceptele suplimentare pentru a înțelege energia chimică
Reacțiile chimice implică realizarea și ruperea legăturilor chimice (ionice și covalente), iar energia chimică a unui sistem este energia eliberată sau absorbită datorită creării și ruperii acestor legături.
Ruperea de obligații necesită energie, formarea legăturilor eliberează energie, iar reacția generală poate fi endergonică (<G <0) sau exergonică (ΔG> 0) pe baza schimbărilor generale în stabilitatea reactanților la produse (Chemical Energy, SF ).
Energia chimică joacă un rol crucial în fiecare zi din viața noastră. Prin reacții simple și chimie redox, rupere și lipire, energia poate fi extrasă și valorificată într-un mod utilizabil.
Referințe
- AJ Software & Multimedia. (2015). Fisiunea nucleară: Noțiuni de bază. Recuperat de la atomicarchive.com.
- Barth, B. (SF). Exemple de energie chimică. Recuperat de la greenliving.lovetoknow.com.
- Exemple de energie chimică. (SF). Recuperat de pe softschools.com.
- Energie chimica. (SF). Recuperat din știință.uwaterloo.
- Encyclopædia Britannica. (2016, 16 septembrie). Energie chimica. Recuperat de pe britannica.com.
- Helmenstine, AM (2017, 15 martie). Ce este un exemplu de energie chimică? Recuperat de la thinkco.com.
- Jiaxu Wang, JW (2015, 11 decembrie). Potențial de reducere standard. Recuperat din chem.libretexts.org.
- Solomon Koo, BN (2014, 1 martie). Energie chimica. Recuperat din chem.libretexts.org.