20 Примјери кемијске енергије за разумијевање концепта

Међу примери хемијске енергије можемо наћи батерије, биомасу, нафту, природни гас или угаљ. Ово објашњава концепт да је хемијска енергија енергија која се складишти у хемијским производима, што је чини енергијом унутар атома и молекула.

Већином се сматра енергија хемијских веза, али термин укључује и енергију ускладиштену у електронском распореду атома и јона..

То је облик потенцијалне енергије која се неће посматрати док се не појави реакција (Хелменстине, 2017).

Обично, када се хемијска енергија ослободи из супстанце, та супстанца се трансформише у потпуно нову супстанцу.

20 изванредних примера хемијске енергије

1- Воод

Хиљадама година дрво је било извор енергије. Око логорске ватре, дрва за огрјев гори и дрво гори, кемијска енергија ускладиштена у везама целулозних молекула у дрвету, ослобађа топлоту и светлост (Примери хемијске енергије, С.Ф.).

Током индустријске револуције, парни мотори, као и возови, користили су угаљ као извор енергије.

Спаљивање угља ослобађа топлоту која је коришћена за испаравање воде и производњу кинетичке енергије покретом клипа.

Иако се парни мотори сада не користе, угаљ се још увијек користи као извор енергије за производњу електричне енергије и топлине.

3- Бензин

Гориво, течна горива као што су нафта или гас су неки од економски најзначајнијих облика хемијске енергије за људску цивилизацију.

Када се обезбеди извор паљења, ова фосилна горива се тренутно трансформишу, ослобађајући огромну количину енергије у процес.

Та енергија се користи на много начина, нарочито у транспортне сврхе.

Када закорачите на акцелератор вашег аутомобила, гас у резервоару постаје механичка енергија која вози ауто напред, што онда ствара кинетичку енергију у облику аутомобила који се креће.

4- Природни гас

Када се пропан сагори да се кува на роштиљу, хемијска енергија ускладиштена у везама молекула пропана се распада и топлота се ослобађа за кување.

Исто тако, природни гас, као што је метан, користи се као алтернатива бензину и дизелу за јачање возила.

5. Редокс потенцијал

Хемијски елементи имају способност да дају или прихватају електроне. Притом остају у стању веће или мање енергије у зависности од елемента.

Када један елемент преноси електрон на други, разлика између тих енергетских стања назива се редокс потенцијал.

По конвенцији, ако је разлика позитивна, реакција се дешава спонтано (Јиаку Ванг, 2015).

6 - Батерије и волтичке ћелије

7. Биоелектрична енергија

Постоје неке врсте, као што су електрична јегуља (елецтропхорус елецтрицус) или дубокоморске рибе (меланоцетус јохнсонии) који су способни да генеришу биоелектричност споља.

У ствари, биоелектрицитет је присутан у свим живим бићима. Пример за то су мембрански потенцијали и неуронске синапсе.

8- Фотосинтеза

Током фотосинтезе, енергија сунчеве светлости се претвара у хемијску енергију која се складишти у везама угљених хидрата.

Након тога, биљке могу да користе енергију ускладиштену у везама молекула угљених хидрата за њихов раст и поправку.

9- Храна

Храна коју људи једу, било од биљке или од животиње, је облик ускладиштене хемијске енергије коју тела користе за кретање и функционисање.

Када се храна куха, део енергије се ослобађа из хемијских веза као резултат примењене топлотне енергије.

Након што људи једу, пробавни процес даље претвара хемијску енергију у облик који њихова тела могу да користе (Бартх, С.Ф.).

10. Станично дисање

Током ћелијског дисања, наша тела узимају глукозне молекуле и разбијају везе које држе молекуле заједно.

Када су ове везе разбијене, хемијска енергија ускладиштена у тим везама се ослобађа и користи за производњу АТП молекула, облика енергије који се може користити за нас.

Мишићни покрет је пример како тело користи хемијску енергију да је трансформише у механичку или кинетичку.

Када се користи енергија садржана у АТП-у, појављују се конформационе промене у протеинима скелетних мишића, што доводи до напетости или опуштања узрокујући физичко кретање.

12- Хемијска декомпозиција

Када жива бића умру, енергија садржана у њиховим хемијским везама мора отићи негде. Бактерије и гљиве користе ову енергију у реакцијама ферментације.

13 - Водоник и кисеоник

Водоник је лак и запаљив гас. У комбинацији са кисеоником експлозивно ослобађа топлоту.

То је био узрок трагедије летилице Хинденбург, јер су та возила била напуњена водоником. Данас се ова реакција користи за покретање ракета у свемир.

14- Експлозије

Експлозије су хемијске реакције које се догађају веома брзо и ослобађају много енергије. Када је експлозив испаљен, хемијска енергија која се складишти у експлозиву се мења и преноси се на енергију звука, кинетичку енергију и топлотну енергију.

Оне су уочљиве у звуку, покрету и топлоти које се стварају.

Неутрализујући киселину базом, енергија се ослобађа. То је зато што је реакција егзотермна.

Киселина у води

Такође, приликом разблаживања киселине у води долази до егзотермне реакције. При томе треба пазити да се избјегне прскање киселине. Правилан начин разрјеђивања киселине је увијек додавање у воду и никада супротно.

17- гел за хлађење

Хладни контејнери који се користе у спорту су примери хемијске енергије. Када се унутрашња врећа напуњена водом разбије, она реагује са гранулама амонијум нитрата и ствара нове хемијске везе током реакције, апсорбујући енергију из околине.

Као резултат складиштења хемијске енергије у новим везама, температура хладног спремника се смањује.

18- Гел термалне торбе

Ове корисне торбе које се користе за загревање хладних руку или болне мишиће имају хемикалије у њима.

Када разбијете пакет да бисте га користили, хемикалије се активирају. Ове хемикалије су помешане и хемијска енергија коју ослобађају ствара топлоту која загрева пакет.

19 - Алуминијум у хлороводоничној киселини

У хемијској реакцији у лабораторији додаје се алуминијумска фолија у раствор хлороводоничне киселине.

Епрувета постаје веома врућа, јер се током реакције многе хемијске везе разбијају ослобађајући хемијску енергију узрокујући повећање температуре раствора.

Упркос томе што није пример хемијске енергије вредан помена. Када је језгро фисије подељено на неколико мањих фрагмената.

Ови фрагменти или производи фисије су приближно једнаки половини оригиналне масе. Такође се емитују два или три неутрона.

Збир маса ових фрагмената је мањи од оригиналне масе. Ова "нестала" маса (око 0,1% оригиналне масе) претворена је у енергију према Еинстеиновој једначини (АЈ Софтваре & Мултимедиа, 2015).

Додатни концепти за разумевање хемијске енергије

Хемијске реакције укључују производњу и ломљење хемијских веза (ионских и ковалентних), а хемијска енергија система је енергија која се ослобађа или апсорбује због производње и пуцања ових веза..

Разбијање веза захтијева енергију, формирање веза ослобађа енергију, а глобална реакција може бити ендергонична (ΔГ) <0) o exergónica (ΔG> 0) на основу општих промена стабилности реактаната на производе (Цхемицал Енерги, С.Ф.).

Кемијска енергија игра кључну улогу у сваком дану нашег живота. Кроз једноставне реакције и редокс хемију, распад и везивање, енергија се може екстраховати и користити на употребљив начин (Соломон Коо, 2014).

Референце

1. АЈ Софтвер и мултимедија. (2015). Нуцлеар Фиссион: Басицс. Опорављено из атомицарцхиве.цом.
2. Бартх, Б. (С.Ф.). Примери хемијске енергије. Добављено из греенливинг.ловетокнов.цом.
3. Примери хемијске енергије. (С.Ф.). Рецоверед фром софтсцхоолс.цом.
4. Цхемицал Енерги (С.Ф.). Преузето са сциенце.уватерлоо.
5. Енцицлопӕдиа Британница. (2016, 16. септембар). Хемијска енергија. Рецоверед фром британница.цом.
6. Хелменстине, А. М. (2017, 15. март). Шта је пример хемијске енергије? Преузето са тхоугхтцо.цом.
7. Јиаку Ванг, Ј. В. (2015, 11. децембар). Потенцијал стандардне редукције. Преузето са цхем.либретектс.орг.
8. Соломон Коо, Б.Н. (2014, 1. март). Цхемицал Енерги Преузето са цхем.либретектс.орг.