20 Príklady chemickej energie na pochopenie konceptu

Medzi príklady chemickej energie nájdeme batérie, biomasu, ropu, zemný plyn alebo uhlie. To vysvetľuje koncepciu, že chemická energia je energia uložená v chemických výrobkoch, čo z nej robí energiu vnútri atómov a molekúl.

Väčšinu času sa považuje za energiu chemických väzieb, ale termín zahŕňa aj energiu uloženú v elektronickom usporiadaní atómov a iónov.

Je to forma potenciálnej energie, ktorá sa nebude pozorovať, kým nenastane reakcia (Helmenstine, 2017).

Zvyčajne, keď sa chemická energia uvoľní z látky, táto látka sa transformuje na úplne novú látku.

20 vynikajúcich príkladov chemickej energie

1- Drevo

Po tisíce rokov bolo drevo zdrojom energie. Okolo ohňa, drevo spaľuje a ako drevo horí, chemická energia uložená v putách molekúl celulózy v dreve, uvoľňuje teplo a svetlo (Chemical Energy Príklady, S.F.).

Počas priemyselnej revolúcie používali parné stroje ako vlaky uhlie ako zdroj energie.

Horiace uhlie uvoľňuje teplo, ktoré sa použilo na odparenie vody a produkciu kinetickej energie s pohybom piestu.

Hoci parné stroje sú teraz v nepoužívaní, uhlie sa stále používa ako zdroj energie na výrobu elektriny a tepla.

3- Benzín

Palivo, kvapalné palivá, ako napríklad ropa alebo plyn, sú jednou z ekonomicky najvýznamnejších foriem chemickej energie pre ľudskú civilizáciu.

Keď je k dispozícii zdroj vznietenia, tieto fosílne palivá sa okamžite transformujú a uvoľňujú do procesu obrovské množstvo energie.

Táto energia sa využíva v mnohých smeroch, najmä na dopravné účely.

Keď pôjdete na plyn vášho auta, plyn v nádrži sa stane mechanickou energiou, ktorá poháňa vozidlo vpred, čo potom vytvára kinetickú energiu vo forme pohybujúceho sa auta.

4. Zemný plyn

Keď je propán spálený na varenie na grile, chemická energia uložená v putách molekúl propánu sa rozpadne a teplo sa uvoľní na varenie.

Podobne sa zemný plyn, ako metán, používa ako alternatíva k benzínu a nafte na podporu vozidiel.

5- Redoxný potenciál

Chemické prvky majú schopnosť vytvárať alebo prijímať elektróny. Pritom zostávajú v stave väčšej alebo menšej energie v závislosti od prvku.

Keď jeden prvok prenáša elektrón na iný, rozdiel medzi týmito energetickými stavmi sa nazýva redoxný potenciál.

Ak je rozdiel pozitívny, potom sa reakcia uskutočňuje spontánne (Jiaxu Wang, 2015).

6- Batérie a voltaické články

7. Bioelektrická energia

Existujú niektoré druhy, ako napríklad elektrické úhora (electrophorus electricus) alebo hlbokomorských rýb (\ tmelanocetus johnsonii), ktoré sú schopné generovať bioelektrickú energiu navonok.

V skutočnosti je bioelektrická energia prítomná vo všetkých živých bytostiach. Príkladom sú membránové potenciály a neuronálne synapsie.

8- fotosyntéza

Počas fotosyntézy sa energia slnečného svetla premieňa na chemickú energiu, ktorá je uložená v sacharidových väzbách.

Následne môžu rastliny využiť energiu uloženú vo väzbách sacharidových molekúl na ich rast a opravu.

9 - Potraviny

Jedlo, ktoré ľudia jedia, či už z rastliny alebo zo zvieraťa, je formou uloženej chemickej energie, ktorú telá používajú na pohyb a funkciu.

Keď je jedlo uvarené, časť energie sa uvoľní zo svojich chemických väzieb v dôsledku aplikovanej tepelnej energie.

Potom, čo ľudia jedia, tráviaci proces ďalej transformuje chemickú energiu na formu, ktorú ich telá môžu používať (Barth, S.F.).

10 - Bunkové dýchanie

Počas bunkového dýchania si naše telá berú molekuly glukózy a rozbíjajú väzby, ktoré držia molekuly spolu.

Keď sa tieto väzby rozbijú, chemická energia uložená v týchto väzbách sa uvoľní a použije na výrobu molekúl ATP, čo je forma energie použiteľná pre nás.

Svalový pohyb je príkladom toho, ako telo využíva chemickú energiu na jeho premenu na mechanickú alebo kinetickú.

Pri použití energie obsiahnutej v ATP sa konformačné zmeny vyskytujú v proteínoch kostrových svalov, čo spôsobuje ich napätie alebo relaxáciu, čo spôsobuje fyzický pohyb..

12- Chemický rozklad

Keď živé bytosti umierajú, energia obsiahnutá v ich chemických väzbách musí niekde ísť. Baktérie a huby využívajú túto energiu vo fermentačných reakciách.

13- Vodík a kyslík

Vodík je ľahký a horľavý plyn. V kombinácii s kyslíkom uvoľňuje teplo výbušne.

To bolo príčinou tragédie vzducholode Hindenburg, pretože tieto vozidlá boli nafúknuté vodíkom. Dnes sa táto reakcia používa na pohon rakiet do vesmíru.

14 - Výbuchy

Výbuchy sú chemické reakcie, ktoré sa dejú veľmi rýchlo a uvoľňujú veľa energie. Pri výbušnine sa mení chemická energia uložená v explózii a prenáša sa na zvukovú energiu, kinetickú energiu a tepelnú energiu..

Tie sú pozorovateľné vo zvuku, pohybe a teplo, ktoré sú vytvorené.

Neutralizáciou kyseliny bázou sa uvoľňuje energia. Je to preto, že reakcia je exotermická.

16- Kyselina vo vode

Tiež pri zriedení kyseliny vo vode prebieha exotermická reakcia. Je potrebné dbať na to, aby sa zabránilo striekajúcej kyseline. Správny spôsob riedenia kyseliny je vždy pridanie do vody a nikdy naopak.

17 - Chladiaci gél

Studené kontajnery používané v športe sú príkladmi chemickej energie. Keď sa vnútorný vak, ktorý je naplnený vodou, rozpadne, reaguje s granulami dusičnanu amónneho a vytvára nové chemické väzby počas reakcie, pričom absorbuje energiu z prostredia..

V dôsledku skladovania chemickej energie v nových dlhopisoch sa teplota studenej nádoby znižuje.

18- Gélové termo tašky

Tieto užitočné vrecia, ktoré sa používajú na zohriatie studených rúk alebo boľavých svalov, majú v sebe chemikálie.

Keď rozbijete balenie a použijete ho, chemikálie sa aktivujú. Tieto chemikálie sú zmiešané a chemická energia, ktorú uvoľňujú, vytvára teplo, ktoré ohrieva obal.

19 - Hliník v kyseline chlorovodíkovej

Pri chemickej reakcii v laboratóriu sa k roztoku kyseliny chlorovodíkovej pridá hliníková fólia.

Skúmavka sa stáva veľmi horúcou, pretože počas reakcie sa rozbije mnoho chemických väzieb, čím sa uvoľňuje chemická energia, čo spôsobuje zvýšenie teploty roztoku.

Napriek tomu, že nie je príkladom chemickej energie, stojí za zmienku. Keď je štiepne jadro rozdelené na niekoľko menších fragmentov.

Tieto fragmenty alebo produkty štiepenia sa približne rovnajú polovici pôvodnej hmotnosti. Vyžarujú sa aj dva alebo tri neutróny.

Súčet hmotností týchto fragmentov je menší ako pôvodná hmotnosť. Táto "zmiznutá" hmota (asi 0,1% pôvodnej hmotnosti) bola premenená na energiu podľa Einsteinovej rovnice (AJ Software & Multimedia, 2015).

Extra koncepty na pochopenie chemickej energie

Chemické reakcie zahŕňajú výrobu a lámanie chemických väzieb (iónových a kovalentných) a chemická energia systému je energia uvoľnená alebo absorbovaná v dôsledku výroby a roztrhnutia týchto väzieb.

Rozbíjanie väzieb vyžaduje energiu, vytváranie väzieb uvoľňuje energiu a globálna reakcia môže byť endergonická (ΔG <0) o exergónica (ΔG> 0) na základe všeobecných zmien v stabilite reaktantov k produktom (Chemical Energy, S.F.).

Chemická energia hrá kľúčovú úlohu v každom dni nášho života. Prostredníctvom jednoduchých reakcií a redoxnej chémie, odbúravania a spájania sa energia môže extrahovať a využívať využiteľným spôsobom (Solomon Koo, 2014).

referencie

1. AJ Softvér a multimédiá. (2015). Jadrové štiepenie: Základy. Obnovené z atomicarchive.com.
2. Barth, B. (S.F.). Príklady chemickej energie. Zdroj: greenliving.lovetoknow.com.
3. Príklady chemickej energie. (S.F.). Obnovené z softschools.com.
4. Chemická energia (S.F.). Zdroj: science.uwaterloo.
5. Encyclopædia Britannica. (2016, 16. september). Chemická energia. Získané z britannica.com.
6. Helmenstine, A. M. (2017, 15. marec). Čo je príkladom chemickej energie? Zdroj: thinkco.com.
7. Jiaxu Wang, J. W. (2015, 11. december). Potenciál štandardnej redukcie. Zdroj: chem.libretexts.org.
8. Solomon Koo, B. N. (2014, 1. marec). Chemická energia Zdroj: chem.libretexts.org.