20 Esimerkkejä kemian energiasta käsitteen ymmärtämiseksi

Niistä esimerkkejä kemiallisesta energiasta löytyy paristoja, biomassaa, öljyä, maakaasua tai kivihiiltä. Tämä selittää käsitteen, jonka mukaan kemiallinen energia on kemiallisissa tuotteissa varastoitu energia, joka tekee siitä energian atomien ja molekyylien sisällä.

Suurimman osan ajasta pidetään kemiallisten sidosten energiaa, mutta termi sisältää myös atomien ja ionien elektroniseen järjestelyyn tallennetun energian..

Se on potentiaalisen energian muoto, jota ei havaita ennen kuin reaktio tapahtuu (Helmenstine, 2017).

Yleensä kemiallisen energian vapautumisen jälkeen aine muuttuu täysin uudeksi aineeksi.

20 erinomaista esimerkkiä kemiallisesta energiasta

1 - Puu

Tuhansia vuosia puu on ollut energialähde. Tulisijan ympärillä palo palaa ja puun palovammojen mukaan puun selluloosamolekyylien sidoksissa varastoitu kemiallinen energia vapauttaa lämpöä ja valoa (kemialliset energiaesimerkit, S.F.).

Teollisuuden vallankumouksen aikana höyrykoneet, kuten junat, käyttivät hiiltä energialähteenä.

Polttava hiili vapauttaa lämpöä, jota käytettiin veden haihduttamiseen ja kineettisen energian tuottamiseen männän liikkeellä.

Vaikka höyrykoneet ovat nyt käyttämättä, hiiltä käytetään edelleen energialähteenä sähkön ja lämmön tuottamiseen.

3 - Bensiini

Polttoaine, nestemäiset polttoaineet, kuten öljy tai kaasu, ovat joitakin taloudellisesti tärkeimpiä ihmisen sivilisaation kemiallisen energian muotoja.

Kun sytytyslähde on toimitettu, nämä fossiiliset polttoaineet muuttuvat välittömästi ja vapauttavat prosessissa valtavan määrän energiaa.

Tätä energiaa käytetään monin tavoin erityisesti kuljetustarkoituksiin.

Kun astut autosi kiihdyttimeen, säiliössä oleva kaasu muuttuu mekaaniseksi energiaksi, joka ajaa autoa eteenpäin, mikä luo sitten kineettistä energiaa liikkuvan auton muodossa..

4 - Maakaasu

Kun propaani poltetaan keittämään grillillä, propaanimolekyylien sidoksiin tallennettu kemiallinen energia hajoaa ja lämpö vapautuu ruoanlaittoon.

Samoin maakaasua, kuten metaania, käytetään vaihtoehtona bensiinille ja dieselille ajoneuvojen tehostamiseksi.

5- Redox-potentiaali

Kemiallisilla elementeillä on kyky tuottaa tai hyväksyä elektroneja. Tällöin ne pysyvät suuremmalla tai pienemmällä energian tasolla elementistä riippuen.

Kun yksi elementti siirtää elektronin toiselle, eroa näiden energiatilojen välillä kutsutaan redoksipotentiaaliksi.

Jos ero on positiivinen, reaktio tapahtuu tavallisesti spontaanisti (Jiaxu Wang, 2015).

6 Paristot ja voltaattiset solut

7- Bioelektrinen energia

On olemassa joitakin lajeja, kuten sähköisiä ankeriaita (electrophorus electricus) tai syvänmeren kalat (melanocetus johnsonii) jotka kykenevät tuottamaan bioenergiaa ulkoisesti.

Itse asiassa bioelektrisyys on läsnä kaikissa elävissä olennoissa. Esimerkkejä niistä ovat kalvopotentiaalit ja neuronaaliset synapsiot.

8- fotosynteesi

Fotosynteesin aikana auringonvalo muuttuu kemialliseksi energiaksi, joka varastoidaan hiilihydraattisidoksissa.

Tämän jälkeen kasvit voivat käyttää hiilihydraattimolekyylien sidoksiin varastoitua energiaa niiden kasvuun ja korjaukseen.

9 - Ruoka

Ruoka, jota ihmiset syövät kasvi- tai eläinlajista, on eräänlainen tallennettu kemiallinen energia, jota elimet käyttävät liikkumiseen ja toimintaan.

Kun ruoka on kypsennetty, osa energiasta vapautuu kemiallisista sidoksistaan ​​sovellettavan lämpöenergian seurauksena.

Kun ihmiset syövät, ruoansulatusprosessi muuntaa kemiallisen energian edelleen muotoon, jota niiden elimet voivat käyttää (Barth, S.F.).

10 - Solun hengitys

Solun hengityksen aikana kehomme ottavat glukoosimolekyylit ja rikkovat molekyylejä pitävät sidokset.

Kun nämä joukkovelkakirjat rikkoutuvat, näihin joukkovelkakirjoihin tallennettu kemiallinen energia vapautetaan ja sitä käytetään ATP-molekyylien, meille käyttökelpoisen energiamuodon valmistamiseen.

Lihasliike on esimerkki siitä, miten keho käyttää kemiallista energiaa sen muuntamiseksi mekaaniseksi tai kineettiseksi.

Kun käytät ATP: n sisältämää energiaa, luustolihasproteiineissa esiintyy konformaatiomuutoksia, jotka aiheuttavat niiden jännitystä tai rentoutumista ja aiheuttavat fyysistä liikettä.

12 - Kemiallinen hajoaminen

Kun elävät olennot kuolevat, niiden kemiallisten sidosten sisältämän energian täytyy mennä jonnekin. Bakteerit ja sienet käyttävät tätä energiaa käymisreaktioissa.

13 - Vety ja happi

Vety on kevyt ja syttyvä kaasu. Yhdessä hapen kanssa se vapauttaa lämpöä räjähdysmäisesti.

Tämä oli Hindenburgin ilmalaivan tragedian syy, koska nämä ajoneuvot täytettiin vedyllä. Nykyään tätä reaktiota käytetään rakettien kuljettamiseen avaruuteen.

14- Räjähdykset

Räjähdykset ovat kemiallisia reaktioita, jotka tapahtuvat hyvin nopeasti ja vapauttavat paljon energiaa. Kun räjähdysaine on palanut, räjähtäviin aineisiin tallennettu kemiallinen energia siirtyy äänenergiaan, kineettiseen energiaan ja lämpöenergiaan.

Nämä ovat havaittavissa luotu ääni, liike ja lämpö.

Neutraloimalla happo emäksen kanssa vapautuu energiasta. Tämä johtuu siitä, että reaktio on eksoterminen.

16 - Happo vedessä

Myös happoa laimennettaessa vedessä tapahtuu eksoterminen reaktio. Tällöin on huolehdittava siitä, että happo ei pääse roiskumaan. Oikea tapa happoa laimentaa lisäämällä se aina veteen eikä koskaan päinvastoin.

17 - Jäähdytysnesteen geeli

Urheilussa käytetyt kylmät säiliöt ovat esimerkkejä kemiallisesta energiasta. Kun sisäpussi, joka on täynnä vettä, reagoi ammoniumnitraatin rakeiden kanssa ja luo uusia kemiallisia sidoksia reaktion aikana, absorboi energiaa ympäristöstä.

Kun kemiallinen energia varastoidaan uusiin sidoksiin, kylmäsäiliön lämpötila laskee.

18 - Geelilämpöpussit

Näissä hyödyllisissä pusseissa, joita käytetään kylmien käsien tai kipeiden lihasten lämmittämiseen, on kemikaaleja niiden sisällä.

Kun rikkot paketin sen käyttämiseksi, kemikaalit aktivoituvat. Nämä kemikaalit sekoitetaan ja niiden vapautuva kemiallinen energia luo lämmön, joka lämmittää paketin.

19 - Alumiini suolahapossa

Kemiallisessa reaktiossa laboratoriossa: alumiinifoliota lisätään suolahapon liuokseen.

Koeputki kuumenee hyvin, koska reaktion aikana monet kemialliset sidokset rikkoutuvat, mikä vapauttaa kemiallista energiaa, jolloin liuoksen lämpötila kasvaa.

Huolimatta siitä, että se on esimerkki mainittavasta kemiallisesta energiasta. Kun halkeamiskerros on jaettu useisiin pienempiin fragmentteihin.

Nämä fragmentit tai fissiotuotteet ovat noin puolet alkuperäisestä massasta. Lisäksi syntyy kaksi tai kolme neutronia.

Näiden fragmenttien massojen summa on pienempi kuin alkuperäinen massa. Tämä "kadonnut" massa (noin 0,1% alkuperäisestä massasta) on muunnettu energiaksi Einstein-yhtälön mukaisesti (AJ-ohjelmisto ja multimedia, 2015).

Ylimääräiset käsitteet kemiallisen energian ymmärtämiseksi

Kemialliset reaktiot sisältävät kemiallisten sidosten (ioni- ja kovalenttiset) valmistuksen ja rikkomisen, ja järjestelmän kemiallinen energia on energia, joka vapautuu tai absorboituu näiden sidosten valmistuksen ja rikkoutumisen vuoksi..

Sidosten rikkominen vaatii energiaa, muodostavat sidokset vapauttavat energiaa, ja globaali reaktio voi olla endergoninen (ΔG <0) o exergónica (ΔG> 0) perustuen yleisiin muutoksiin reagenssien stabiilisuuteen tuotteille (Chemical Energy, S.F.).

Kemiallisella energialla on keskeinen rooli elämämme jokaisena päivänä. Yksinkertaisten reaktioiden ja redoksikemian, hajoamisen ja liimauksen avulla energiaa voidaan hyödyntää ja hyödyntää käyttökelpoisella tavalla (Solomon Koo, 2014).

viittaukset

1. AJ Software & Multimedia. (2015). Ydinfissio: perusasiat. Palautettu osoitteesta atomicarchive.com.
2. Barth, B. (S.F.). Esimerkkejä kemiallisesta energiasta. Haettu osoitteesta greenliving.lovetoknow.com.
3. Kemialliset energiaesimerkit. (S.F.). Palautettu softschools.comista.
4. Kemiallinen energia (S.F.). Haettu osoitteesta science.uwaterloo.
5. Encyclopædia Britannica. (2016, 16. syyskuuta). Kemiallinen energia. Palautettu britannica.comista.
6. Helmenstine, A. M. (2017, maaliskuu 15). Mikä on esimerkki kemiallisesta energiasta? Haettu osoitteesta thinkco.com.
7. Jiaxu Wang, J. W. (2015, joulukuu 11). Normaali vähennyspotentiaali. Haettu osoitteesta chem.libretexts.org.
8. Solomon Koo, B. N. (2014, 1. maaliskuuta). Kemiallinen energia Haettu osoitteesta chem.libretexts.org.