20 PRZYKŁADÓW ENERGII CHEMICZNEJ (ZE ZDJĘCIAMI) - CHEMIA - 2025

Wśród przykładów 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.

Neurony mogą komunikować się za pomocą energii chemicznej

Jest to forma energii potencjalnej, która nie będzie obserwowana, dopóki nie nastąpi reakcja. Ogólnie rzecz biorąc, kiedy energia chemiczna zostanie uwolniona z substancji, przekształca się w zupełnie nową substancję.

20 wybitnych przykładów energii chemicznej

1- spal drewno

Drewno od tysięcy lat jest źródłem energii. Wokół ogniska drewno płonie, a gdy pali się drewno, energia chemiczna zmagazynowana w wiązaniach cząsteczek celulozy w drewnie uwalnia ciepło i światło.

2- Spal węgiel

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 silniki parowe są obecnie nieużywane, węgiel jest nadal używany jako źródło energii do wytwarzania energii elektrycznej i ciepła.

3- Benzyna

Paliwa płynne, takie jak ropa czy gaz, są jednymi 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.

Kiedy naciskasz pedał gazu w swoim samochodzie, gaz w zbiorniku zamienia się w energię mechaniczną, która napędza samochód do przodu, która następnie wytwarza energię kinetyczną w kształcie poruszającego się samochodu.

4- Gaz ziemny

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.

5- Potencjał redoks

Pierwiastki chemiczne mają zdolność oddawania lub przyjmowania elektronów. W ten sposób pozostają w stanie większej lub mniejszej energii, w zależności od elementu.

Kiedy jeden pierwiastek przenosi jeden elektron na drugi, różnica między tymi stanami energii nazywana jest potencjałem redoks.

Zgodnie z konwencją, jeśli różnica jest dodatnia, reakcja zachodzi spontanicznie.

6- Baterie i ogniwa galwaniczne

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.

7- Energia bioelektryczna

Istnieją pewne gatunki, takie jak 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 są potencjały błonowe i synapsa neuronalna.

8- Fotosynteza

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.

9- Jedzenie

Pożywienie, które jedzą ludzie, czy to z roślin, czy ze zwierząt, jest formą zmagazynowanej energii chemicznej, której ciała używają 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, którą mogą wykorzystać ich ciała.

10- Oddychanie komórkowe

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, użytecznej dla nas formy energii.

11- Ruch i ćwiczenia mięśni

Ruch mięśni jest przykładem tego, jak organizm wykorzystuje energię chemiczną, aby przekształcić ją w energię mechaniczną lub kinetyczną.

Podczas wykorzystywania energii zawartej w ATP zachodzą zmiany konformacyjne w białkach mięśni szkieletowych, powodując ich napięcie lub rozluźnienie, powodując ruch fizyczny.

12- Rozkład chemiczny

Kiedy żywe istoty umierają, energia zawarta w ich wiązaniach chemicznych musi gdzieś iść. Bakterie i grzyby wykorzystują tę energię w reakcjach fermentacji.

13- Wodór i tlen

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 wyrzucania rakiet w kosmos.

14- Wybuchy

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.

15- Neutralizacja kwasów

Neutralizacja kwasu zasadą uwalnia energię. Dzieje się tak, ponieważ reakcja jest egzotermiczna.

16- Kwas w wodzie

Również po rozcieńczeniu kwasu w wodzie zachodzi reakcja egzotermiczna. Należy przy tym uważać, aby nie rozpryskiwać kwasu. Prawidłowym sposobem rozcieńczania kwasu jest zawsze dodawanie go do wody, a nigdy odwrotnie.

17- Żel chłodzący

Przykładami energii chemicznej są zimne pojemniki używane w sporcie. Kiedy wewnętrzny worek, który wypełnia się wodą, pęka, reaguje z granulkami azotanu amonu i tworzy nowe wiązania chemiczne podczas reakcji, pochłaniając energię z otoczenia.

W wyniku magazynowania energii chemicznej w nowych wiązaniach temperatura zimnego pojemnika spada.

18- Żelowe torby termiczne

Te pomocne torby, które służą do ogrzania zimnych dłoni lub bólu mięśni, zawierają substancje chemiczne.

Kiedy rozbijesz opakowanie, aby go użyć, chemikalia są aktywowane. Te chemikalia mieszają się, a energia chemiczna, którą uwalniają, wytwarza ciepło, które ogrzewa opakowanie.

19- Glin w kwasie solnym

W reakcji chemicznej w laboratorium: do roztworu kwasu solnego dodaje się folię aluminiową.

Probówka bardzo się nagrzewa, ponieważ podczas reakcji zrywa się wiele wiązań chemicznych, uwalniając energię chemiczną, powodując wzrost temperatury roztworu.

20- Energia jądrowa

Mimo że nie jest przykładem energii chemicznej, warto o tym wspomnieć. Kiedy jądro rozszczepia się, dzieli się na kilka mniejszych fragmentów.

Te fragmenty lub 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.

Dodatkowe pojęcia pozwalające zrozumieć energię chemiczną

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 wiązania wymaga energii, tworzenie wiązań uwalnia energię, a cała reakcja może być endergoniczna (ΔG <0) lub egzergoniczna (ΔG> 0) w oparciu o ogólne zmiany stabilności reagentów na produkty (energia chemiczna, SF ).

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.

Bibliografia

1. Oprogramowanie i multimedia AJ. (2015). Rozszczepienie jądra atomowego: podstawy. Odzyskany z atomicarchive.com.
2. Barth, B. (SF). Przykłady energii chemicznej. Odzyskany z greenliving.lovetoknow.com.
3. Przykłady energii chemicznej. (SF). Odzyskany z softschools.com.
4. Energia chemiczna. (SF). Odzyskany z science.uwaterloo.
5. Encyclopædia Britannica. (16 września 2016). Energia chemiczna. Odzyskany z britannica.com.
6. Helmenstine, AM (15 marca 2017). Jaki jest przykład energii chemicznej? Odzyskany z thinkco.com.
7. Jiaxu Wang, JW (11 grudnia 2015). Potencjał redukcji standardu. Odzyskany z chem.libretexts.org.
8. Solomon Koo, BN (1 marca 2014). Energia chemiczna. Odzyskany z chem.libretexts.org.