20 Примери за химическа енергия за разбиране на концепцията

Сред примери за химическа енергия можем да намерим батерии, биомаса, нефт, природен газ или въглища. Това обяснява идеята, че химическата енергия е енергията, съхранявана в химически продукти, която я прави енергия вътре в атомите и молекулите.

По-голямата част от времето се счита за енергията на химичните връзки, но терминът също така включва енергия, съхранена в електронното подреждане на атоми и йони..

Това е форма на потенциална енергия, която няма да се наблюдава, докато не се получи реакция (Helmenstine, 2017).

Обикновено, след като химическата енергия се отделя от веществото, това вещество се превръща в напълно ново вещество.

20 изключителни примери за химическа енергия

1- Дърво

В продължение на хиляди години дървото е източник на енергия. Около лагерния огън, дървата за огрев гори и докато дървото гори, химическата енергия, съхранявана в връзките на целулозните молекули в дървото, отделя топлина и светлина (Примери за химическа енергия, S.F.).

По време на индустриалната революция парните двигатели, като влаковете, използвали въглища като енергиен източник.

Горещите въглища отделят топлина, която се използва за изпаряване на водата и произвежда кинетична енергия с движението на буталото.

Въпреки че парните двигатели вече не се използват, въглищата все още се използват като енергиен източник за производство на електричество и топлина.

3- Бензин

Горивата, течните горива като петрол или газ са едни от най-важните икономически елементи на химическата енергия за човешката цивилизация.

Когато се осигурява източник на запалване, тези изкопаеми горива се преобразуват мигновено, освобождавайки огромно количество енергия в процеса..

Тази енергия се използва по много начини, особено за транспортни цели.

Когато стъпите на ускорителя на колата си, газът в резервоара става механична енергия, която кара автомобила да се движи напред, което след това създава кинетична енергия под формата на движеща се кола.

4 - Природен газ

Когато пропанът се изгори, за да се готви на скара, химическата енергия, съхранявана в връзките на молекулите на пропана, се разпада и топлината се освобождава за готвене..

По същия начин, природен газ, като метан, се използва като алтернатива на бензина и дизела за стимулиране на превозните средства.

5 - Редокс потенциал

Химичните елементи имат способността да получават или приемат електрони. По този начин те остават в състояние на по-голяма или по-малка енергия в зависимост от елемента.

Когато един елемент прехвърля електрона на друг, разликата между тези енергийни състояния се нарича редокс потенциал.

Съгласно конвенцията, ако разликата е положителна, реакцията протича спонтанно (Jiaxu Wang, 2015).

6- Батерии и волтажни клетки

7 - Биоелектрическа енергия

Има някои видове, като електрическите змиорки (electrophorus electricus) или дълбоководната риба (melanocetus johnsonii) които са способни да генерират биоелектричество външно.

Всъщност биоелектричеството присъства във всички живи същества. Пример за това са мембранни потенциали и невронални синапси.

8- Фотосинтеза

По време на фотосинтезата енергията на слънчевата светлина се превръща в химическа енергия, която се съхранява в въглехидратните връзки.

Впоследствие растенията могат да използват енергията, съхранявана в връзките на въглехидратните молекули, за техния растеж и възстановяване.

9 - Храна

Храната, която хората ядат, независимо дали от растение или от животно, е форма на съхранявана химическа енергия, която органите използват, за да се движат и функционират.

Когато се приготвя храна, част от енергията се освобождава от нейните химически връзки в резултат на използваната топлинна енергия.

След като хората ядат, храносмилателният процес допълнително превръща химическата енергия във форма, която телата им могат да използват (Barth, S.F.).

10. Дишане на клетките

По време на клетъчното дишане телата ни вземат молекулите на глюкозата и разрушават връзките, които държат молекулите заедно.

Когато тези връзки са счупени, химическата енергия, която се съхранява в тези връзки, се освобождава и се използва за получаване на АТР молекули, форма на енергия, използвана за нас.

Мускулното движение е пример за това как тялото използва химическа енергия, за да я превърне в механична или кинетична.

Когато се използва енергията, съдържаща се в АТФ, в скелетните мускулни протеини се появяват конформационни промени, които ги карат да се напрегнат или отпуснат, предизвиквайки физическо движение.

12 - Химично разлагане

Когато живите същества умират, енергията, съдържаща се в техните химически връзки, трябва да отиде някъде. Бактериите и гъбите използват тази енергия в реакциите на ферментация.

13 - Водород и кислород

Водородът е лек и запалим газ. Когато се комбинира с кислород, тя отделя топлина експлозивно.

Това е причината за трагедията на дирижабъла на Хинденбург, тъй като тези превозни средства са били напомпани с водород. Днес тази реакция се използва за задвижване на ракети в космоса.

14 - Експлозии

Експлозиите са химични реакции, които се случват много бързо и освобождават много енергия. Когато се взриви експлозив, химическата енергия, съхранявана в експлозива, се променя и се прехвърля към звукова енергия, кинетична енергия и топлинна енергия.

Те се наблюдават в звука, движението и топлината, които се създават.

Чрез неутрализиране на киселина с основа, енергията се освобождава. Това е така, защото реакцията е екзотермична.

16 - Киселина във вода

Също така, когато се разрежда киселина във вода, протича екзотермична реакция. Трябва да се обърне голямо внимание, за да се избегне пръскане на киселина. Правилният начин за разреждане на киселина винаги е добавянето му към водата и никога обратното.

17 - Охлаждащ гел

Студените контейнери, използвани в спорта, са примери за химическа енергия. Когато вътрешната торба, напълнена с вода, се счупи, тя реагира с гранулите амониев нитрат и създава нови химически връзки по време на реакцията, поглъщайки енергия от околната среда..

В резултат на съхранението на химическата енергия в нови връзки температурата на студения контейнер намалява.

18- Гел топлинни чанти

Тези полезни торбички, които се използват за затопляне на студени ръце или болки в мускулите, съдържат химикали вътре в тях.

Когато прекъснете опаковката, за да я използвате, химикалите се активират. Тези химикали се смесват и химическата енергия, която отделят, създава топлината, която загрява опаковката.

19 - Алуминий в солна киселина

В химическа реакция в лаборатория: към разтвора на солна киселина се добавя алуминиево фолио.

Епруветката става много гореща, защото по време на реакцията много химични връзки се счупват, освобождавайки химическа енергия, което води до повишаване на температурата на разтвора.

Въпреки, че не е пример за химическа енергия, заслужава да се спомене. Когато ядрото на делене е разделено на няколко по-малки фрагмента.

Тези фрагменти или продукти на делене са приблизително равни на половината от първоначалната маса. Излъчват се също два или три неутрона.

Сумата от масите на тези фрагменти е по-малка от първоначалната маса. Тази "изчезнала" маса (около 0,1% от първоначалната маса) е преобразувана в енергия съгласно уравнението на Айнщайн (AJ Software & Multimedia, 2015).

Допълнителни концепции за разбиране на химическата енергия

Химичните реакции включват производството и счупването на химични връзки (йонни и ковалентни) и химическата енергия на системата е енергията, която се отделя или абсорбира поради производството и разрушаването на тези връзки..

Прекъсването на връзките изисква енергия, образуването на връзки освобождава енергия, а глобалната реакция може да бъде ендергонична (ΔG) <0) o exergónica (ΔG> 0) въз основа на общи промени в стабилността на реагентите към продуктите (Chemical Energy, S.F.).

Химическата енергия играе решаваща роля във всеки ден от живота ни. Чрез прости реакции и окислително-редукционна химия, разпадане и свързване, енергията може да бъде извлечена и използвана по използваем начин (Solomon Koo, 2014).

препратки

1. AJ Софтуер и мултимедия. (2015). Ядрено делене: Основи. Възстановен от atomicarchive.com.
2. Barth, B. (S.F.). Примери за химическа енергия. Взето от greenliving.lovetoknow.com.
3. Примери за химическа енергия. (S.F.). Възстановен от softschools.com.
4. Химическа енергия (S.F.). Изтеглено от science.uwaterloo.
5. Енциклопедия Британика. (2016, 16 септември). Химическа енергия. Възстановен от britannica.com.
6. Helmenstine, A. М. (2017, 15 март). Какво е пример за химическа енергия? Взето от thoughtco.com.
7. Jiaxu Wang, J. W. (2015, 11 декември). Стандартен потенциал за намаляване. Взето от chem.libretexts.org.
8. Соломон Ку, Б. Н. (2014, 1 март). Химическа енергия Взето от chem.libretexts.org.