20 Приклади хімічної енергії для розуміння концепції

Серед приклади хімічної енергії ми можемо знайти батареї, біомасу, нафту, природний газ або вугілля. Це пояснює концепцію, що хімічна енергія - це енергія, що зберігається в хімічних продуктах, що робить її енергією всередині атомів і молекул.

Велику частину часу розглядається енергія хімічних зв'язків, але термін також включає енергію, що зберігається в електронному розташуванні атомів і іонів..

Це форма потенційної енергії, яка не буде спостерігатися, поки не відбудеться реакція (Helmenstine, 2017).

Зазвичай, коли хімічна енергія вивільняється з речовини, ця речовина перетворюється на абсолютно нову речовину.

20 видатних прикладів хімічної енергії

1 - Дерево

За тисячі років деревина була джерелом енергії. Навколо вогнища горить дрова, а коли горить деревина, хімічна енергія, що зберігається в зв'язках молекул целюлози в деревині, виділяє тепло і світло (Приклади хімічної енергії, С.Ф.).

Під час промислової революції парові двигуни, як і поїзди, використовували вугілля як джерело енергії.

Спалювання вугілля виділяє тепло, яке використовувалося для випаровування води і виробляє кінетичну енергію з рухом поршня.

Незважаючи на те, що парові двигуни зараз не використовуються, вугілля все ще використовується як джерело енергії для виробництва електроенергії та тепла.

3- Бензин

Паливо, рідке паливо, таке як нафта або газ, є одними з найбільш економічно важливих форм хімічної енергії для людської цивілізації.

Коли джерело займання забезпечується, ці викопні види палива трансформуються миттєво, вивільняючи величезну кількість енергії в процес.

Ця енергія використовується багатьма способами, особливо для транспортування.

Коли ви наступаєте на прискорювач вашого автомобіля, газ в баку стає механічною енергією, яка веде машину вперед, що потім створює кінетичну енергію у вигляді рухомого автомобіля.

4 - Природний газ

Коли пропан спалюється для приготування на грилі, хімічна енергія, що зберігається в зв'язках молекул пропану, руйнується і тепло вивільняється для приготування їжі..

Аналогічним чином, природний газ, такий як метан, використовується як альтернатива бензину та дизелю для підвищення транспортних засобів.

5. Редокс-потенціал

Хімічні елементи мають здатність поступатися або приймати електрони. При цьому вони залишаються в стані більшої або меншої енергії в залежності від елемента.

Коли один елемент передає електрон іншому, різниця між цими енергетичними станами називається окисно-відновним потенціалом.

За згодою, якщо різниця позитивна, то реакція відбувається спонтанно (Jiaxu Wang, 2015).

6- Батареї та вольтові елементи

7- Біоелектрична енергія

Є деякі види, такі як електричні вугри (electrophorus electricus) або глибоководної риби (melanocetus johnsonii), здатних генерувати біоелектричну енергію зовні.

Насправді, біоелектричність присутня у всіх живих істотах. Прикладом їх є мембранні потенціали і нейрональні синапси.

8- Фотосинтез

Під час фотосинтезу енергія сонячного світла перетворюється на хімічну енергію, що зберігається в вуглеводних зв'язках.

Згодом рослини можуть використовувати енергію, що зберігається в зв'язках молекул вуглеводів, для їх росту і ремонту.

9 - Продукти харчування

Їжа, яку люди їдять, будь то з рослини або з тварини, є формою збереженої хімічної енергії, яку тіла використовують для переміщення та функціонування.

При приготуванні їжі частина енергії вивільняється з її хімічних зв'язків в результаті застосування теплової енергії.

Після того, як люди їдять, процес травлення додатково перетворює хімічну енергію у форму, яку можуть використовувати їх тіла (Barth, S.F.).

10. Дихання клітин

Під час клітинного дихання наші тіла беруть молекули глюкози і розривають зв'язки, які утримують молекули разом.

Коли ці зв'язки розриваються, хімічна енергія, що зберігається в цих зв'язках, вивільняється і використовується для створення молекул АТФ, форми енергії, яка може бути використана для нас.

М'язовий рух є прикладом того, як організм використовує хімічну енергію для перетворення її в механічну або кінетичну.

При використанні енергії, що міститься в АТФ, конформаційні зміни відбуваються в білках скелетних м'язів, викликаючи їх напруження або розслаблення, викликаючи фізичне рух.

12 - Хімічне розкладання

Коли живі істоти вмирають, енергія, що міститься в їх хімічних зв'язках, повинна піти кудись. Бактерії та гриби використовують цю енергію в реакціях бродіння.

13 - Водень і кисень

Водень - легкий і легкозаймистий газ. У поєднанні з киснем вона вибухово випускає тепло.

Це стало причиною трагедії дирижабля Гінденбурга, оскільки ці машини були завищені воднем. Сьогодні ця реакція використовується для просування ракет в космос.

14 - Вибухи

Вибухи - це хімічні реакції, які відбуваються дуже швидко і випускають багато енергії. При вибуху вибухової речовини змінюється хімічна енергія, що зберігається у вибуховій речовині, і передається до звукової енергії, кінетичної енергії та теплової енергії.

Вони спостерігаються у створеному звуці, русі та теплі.

Нейтралізуючи кислоту підставою, виділяється енергія. Це пояснюється тим, що реакція є екзотермічною.

16 - Кислота у воді

Також при розведенні кислоти у воді відбувається екзотермічна реакція. Особливу увагу слід приділяти тому, щоб уникнути розбризкування кислоти. Правильний спосіб розбавлення кислоти завжди додає його до води і ніколи не протилежний.

17 - Охолоджуючий гель

Холодні контейнери, що використовуються у спорті, є прикладами хімічної енергії. Коли розривається внутрішній мішок, заповнений водою, він реагує з гранулами аміачної селітри і створює нові хімічні зв'язки під час реакції, поглинаючи енергію з навколишнього середовища..

В результаті зберігання хімічної енергії в нових зв'язках температура холодної ємності зменшується.

18- Гелеві теплові мішки

Ці корисні сумки, які використовуються для розігрівання холодних рук або болючих м'язів, містять в них хімікати.

Коли ви розбиваєте пакет, щоб використовувати його, хімікати активуються. Ці хімікати змішуються і хімічна енергія, яку вони випускають, створює тепло, яке нагріває упаковку.

19- Алюміній в соляній кислоті

У хімічній реакції в лабораторії: до розчину соляної кислоти додають алюмінієву фольгу.

Пробірка стає дуже гарячою, оскільки під час реакції багато хімічних зв'язків розриваються, вивільняючи хімічну енергію, що призводить до підвищення температури розчину.

Незважаючи на те, що це не приклад хімічної енергії, варто згадати. Коли ядро ​​ділення поділяється на кілька менших фрагментів.

Ці фрагменти або продукти поділу приблизно дорівнюють половині вихідної маси. Випромінюються також два або три нейтрони.

Сума мас цих фрагментів менше вихідної маси. Ця "зникаюча" маса (близько 0,1% вихідної маси) була перетворена в енергію за рівнянням Ейнштейна (AJ Software & Multimedia, 2015).

Додаткові поняття для розуміння хімічної енергії

Хімічні реакції пов'язані з виробництвом і розривом хімічних зв'язків (іонних і ковалентних), а хімічна енергія системи - це енергія, що виділяється або поглинається за рахунок виготовлення і розриву цих зв'язків..

Розрив зв'язків вимагає енергії, формування зв'язків вивільняє енергію, а глобальна реакція може бути ендергонічною (ΔG) <0) o exergónica (ΔG> 0) на основі загальних змін стійкості реагентів до продуктів (Chemical Energy, S.F.).

Хімічна енергія відіграє вирішальну роль у кожен день нашого життя. Через прості реакції та окислювально-відновну хімію, розпад та зв'язування, енергія може бути витягнута та використана корисним способом (Solomon Koo, 2014).

Список літератури

1. AJ Програмне забезпечення та мультимедіа. (2015). Ядерне поділ: Основи. Відновлено з atomicarchive.com.
2. Barth, B. (S.F.). Приклади хімічної енергії. Отримано з greenliving.lovetoknow.com.
3. Приклади хімічної енергії. (S.F.). Відновлено з softschools.com.
4. Хімічна енергія (S.F.). Отримано з science.uwaterloo.
5. Енциклопедія Британіка. (2016, 16 вересня). Хімічна енергія. Відновлено з britannica.com.
6. Helmenstine, A. M. (2017, 15 березня). Що є прикладом хімічної енергії? Отримано з thoughtco.com.
7. Jiaxu Wang, J. W. (2015, 11 грудня). Стандартний потенціал зниження. Отримано з chem.libretexts.org.
8. Соломон Ку, Б. Н. (2014, 1 березня). Хімічна енергія Отримано з chem.libretexts.org.