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20 esempi di energia chimica per comprendere il concetto
Tra i esempi di energia chimica possiamo trovare batterie, biomassa, petrolio, gas naturale o carbone. Questo spiega il concetto che l'energia chimica è l'energia immagazzinata all'interno dei prodotti chimici, il che la rende energetica all'interno di atomi e molecole.
La maggior parte delle volte è considerata l'energia dei legami chimici, ma il termine include anche l'energia immagazzinata nella disposizione elettronica degli atomi e degli ioni.
È una forma di energia potenziale che non sarà osservata fino a quando non si verificherà una reazione (Helmenstine, 2017).
Di solito, una volta che l'energia chimica viene rilasciata da una sostanza, quella sostanza viene trasformata in una sostanza completamente nuova.
20 esempi eccezionali di energia chimica
1- legno
Per migliaia di anni, il legno è stato una fonte di energia. Intorno a un fuoco da campo, la legna brucia e mentre il legno brucia, l'energia chimica immagazzinata nei legami delle molecole di cellulosa nel legno rilascia calore e luce (Chemical Energy Examples, S.F.).
2- carbone di legna
Durante la rivoluzione industriale, i motori a vapore, come i treni, utilizzavano il carbone come fonte di energia.
Il carbone che brucia genera calore che è stato usato per far evaporare l'acqua e produrre energia cinetica con il movimento di un pistone.
Sebbene i motori a vapore siano ora in disuso, il carbone è ancora utilizzato come fonte di energia per generare elettricità e calore.
3- Benzina
Carburante, combustibili liquidi come petrolio o gas sono alcune delle forme di energia chimica più importanti dal punto di vista economico per la civiltà umana.
Quando viene fornita una fonte di accensione, questi combustibili fossili si trasformano istantaneamente, rilasciando un'enorme quantità di energia nel processo.
Quell'energia è usata in molti modi, in particolare per scopi di trasporto.
Quando sali sull'acceleratore della tua auto, il gas nel serbatoio diventa energia meccanica che guida l'auto in avanti, creando quindi energia cinetica nella forma della vettura in movimento.
4- Gas naturale
Quando il propano viene bruciato per cucinare su una griglia, l'energia chimica immagazzinata nei legami delle molecole di propano si rompe e il calore viene rilasciato per la cottura.
Allo stesso modo, il gas naturale, come il metano, viene utilizzato come alternativa alla benzina e al diesel per guidare veicoli.
5- Potenziale di redox
Gli elementi chimici hanno la capacità di cedere o accettare elettroni. In tal modo, rimangono in uno stato di energia maggiore o minore a seconda dell'elemento.
Quando un elemento trasferisce un elettrone a un altro, la differenza tra questi stati di energia è definita potenziale redox.
Per convenzione, se la differenza è positiva, la reazione avviene spontaneamente (Jiaxu Wang, 2015).
6- Batterie e celle fotovoltaiche
Il potenziale di ossidazione è il fondamento con cui funzionano le batterie. Quando un elemento dà un elettrone a un altro, viaggia attraverso un cavo che produce energia elettrica che alimenta dispositivi elettronici come telefoni cellulari, telecomandi, giocattoli, ecc.
7- Energia bioelettrica
Ci sono alcune specie, come le anguille elettriche (electrophorus electricus) o pesci di acque profonde (melanocetus johnsonii) che sono in grado di generare bioelettricità esternamente.
In effetti, la bioelettricità è presente in tutti gli esseri viventi. Esempi di questi sono potenziali di membrana e sinapsi neuronali.
8- Fotosintesi
Durante la fotosintesi, l'energia della luce solare viene convertita in energia chimica che viene immagazzinata nei legami di carboidrati.
Successivamente, le piante possono utilizzare l'energia immagazzinata nei legami delle molecole di carboidrati per la loro crescita e riparazione.
9- Cibo
Il cibo che le persone mangiano, sia da una pianta che da un animale, è una forma di energia chimica immagazzinata che i corpi usano per muoversi e funzionare.
Quando il cibo viene cotto, parte dell'energia viene liberata dai suoi legami chimici a causa dell'energia termica che viene applicata.
Dopo che le persone mangiano, il processo digestivo trasforma ulteriormente l'energia chimica in una forma che i loro corpi possono usare (Barth, S.F.).
10- Respirazione cellulare
Durante la respirazione cellulare, i nostri corpi prendono le molecole di glucosio e rompono i legami che tengono insieme le molecole.
Quando questi legami vengono spezzati, l'energia chimica immagazzinata in questi legami viene rilasciata e utilizzata per produrre le molecole di ATP, una forma di energia utilizzabile per noi.
11- Movimento muscolare ed esercizio fisico
Il movimento muscolare è un esempio di come il corpo utilizza l'energia chimica per trasformarla in meccanica o cinetica.
Quando si utilizza l'energia contenuta nell'ATP, si verificano cambiamenti conformazionali nelle proteine dei muscoli scheletrici che li inducono a contrarsi oa rilassarsi causando movimenti fisici.
12- Decomposizione chimica
Quando gli esseri viventi muoiono, l'energia contenuta nei loro legami chimici deve andare da qualche parte. Batteri e funghi usano questa energia nelle reazioni di fermentazione.
13- Idrogeno e ossigeno
L'idrogeno è un gas leggero e infiammabile. Se combinato con l'ossigeno, rilascia calore in modo esplosivo.
Questa fu la causa della tragedia del dirigibile Hindenburg poiché questi veicoli erano gonfiati con idrogeno. Oggi questa reazione viene utilizzata per guidare i razzi nello spazio.
14- Esplosioni
Le esplosioni sono reazioni chimiche che avvengono molto velocemente e rilasciano molta energia. Quando un esplosivo viene sparato, l'energia chimica immagazzinata negli esplosivi cambia e viene trasferita all'energia sonora, all'energia cinetica e all'energia termica.
Questi sono osservabili nel suono, nel movimento e nel calore che vengono creati.
15- Neutralizzazione degli acidi
Neutralizzando un acido con una base, l'energia viene rilasciata. Questo perché la reazione è esotermica.
16- Acido in acqua
Anche quando si diluisce un acido in acqua si verifica una reazione esotermica. Si deve prestare molta attenzione nel fare ciò per evitare spruzzi di acido. Il modo corretto di diluire un acido è sempre aggiungerlo all'acqua e mai il contrario.
17- Gel refrigerante
I contenitori frigoriferi usati negli sport sono esempi di energia chimica. Quando la sacca interna che si riempie di acqua si rompe, reagisce con i granuli di nitrato di ammonio e crea nuovi legami chimici durante la reazione, assorbendo energia dall'ambiente.
Come risultato del fatto che l'energia chimica viene immagazzinata in nuovi legami, la temperatura del pacchetto freddo diminuisce.
18- Borse termiche in gel
Queste borse utili che vengono utilizzate per scaldare mani fredde o muscoli doloranti contengono sostanze chimiche al loro interno.
Quando rompi il pacchetto per usarlo, i prodotti chimici sono attivati. Queste sostanze chimiche sono mescolate e l'energia chimica rilasciata crea il calore che riscalda il pacchetto.
19- Alluminio in acido cloridrico
In una reazione chimica in un laboratorio: un foglio di alluminio viene aggiunto alla soluzione di acido cloridrico.
La provetta diventa molto calda perché durante la reazione si rompono molti legami chimici rilasciando energia chimica causando l'aumento della temperatura della soluzione.
20- Energia nucleare
Nonostante non sia un esempio di energia chimica degno di nota. Quando un nucleo di fissione si divide in diversi frammenti più piccoli.
Questi frammenti, o prodotti di fissione, sono approssimativamente pari alla metà della massa originale. Vengono emessi anche due o tre neutroni.
La somma delle masse di questi frammenti è inferiore alla massa originale. Questa massa "scomparsa" (circa lo 0,1% della massa originale) è stata convertita in energia secondo l'equazione di Einstein (AJ Software & Multimedia, 2015).
Concetti aggiuntivi per capire l'energia chimica
Le reazioni chimiche implicano la creazione e la rottura di legami chimici (ionici e covalenti) e l'energia chimica di un sistema è l'energia rilasciata o assorbita a causa della fabbricazione e della rottura di questi legami.
Rompendo i legami richiede energia, formando legami rilascia energia, e la reazione complessiva può essere endergónica (.DELTA.G <0) o exergonic (.DELTA.G> 0) in base ai movimenti complessivi della stabilità dei reagenti per i prodotti (energia chimica, SF ).
L'energia chimica svolge un ruolo cruciale in ogni giorno della nostra vita. Attraverso semplici reazioni e la chimica redox, la rottura e la formazione del legame, l'energia può essere estratta e utilizzata in modo utilizzabile (Solomon Koo, 2014).
riferimenti
- AJ Software e multimedia. (2015). Fissione nucleare: principi fondamentali. Recupero da atomicarchive.com.
- Barth, B. (S.F.). Esempi di energia chimica. Estratto da greenliving.lovetoknow.com.
- Esempi di energia chimica. (S.F.). Recuperato da softschools.com.
- Energia chimica (S.F.). Estratto da science.uwaterloo.
- Encyclopædia Britannica. (16 settembre 2016). Energia chimica Recupero da britannica.com.
- Helmenstine, A. M. (2017, 15 marzo). Qual è un esempio di energia chimica? Estratto da thoughtco.com.
- Jiaxu Wang, J. W. (2015, 11 dicembre). Potenziale di riduzione standard. Estratto da chem.libretexts.org.
- Solomon Koo, B. N. (2014, 1 marzo). Energia chimica Estratto da chem.libretexts.org.