Mezi příklady chemické energie najdeme baterie, biomasu, ropu, zemní plyn nebo uhlí. Chemická energie je energie uložená v chemikáliích, což z ní činí energii v atomech a molekulách..
Většinu času je to považováno za energii chemických vazeb, ale tento pojem zahrnuje také energii uloženou v elektronickém uspořádání atomů a iontů..
Je to forma potenciální energie, která nebude pozorována, dokud nedojde k reakci. Obecně platí, že jakmile se chemická energie uvolní z látky, transformuje se na zcela novou látku..
Po tisíce let bylo dřevo zdrojem energie. Kolem ohně hoří dřevo a jak hoří, chemická energie uložená ve vazbách molekul celulózy ve dřevě uvolňuje teplo a světlo..
Během průmyslové revoluce používaly parní stroje, například vlaky, uhlí jako zdroj energie.
Když uhlí spaluje, uvolňuje teplo, které bylo použito k odpařování vody a produkci kinetické energie pohybem pístu..
Ačkoli se parní stroje dnes již nepoužívají, uhlí se stále používá jako zdroj energie k výrobě elektřiny a tepla..
Kapalná paliva, jako je ropa nebo plyn, jsou jednou z ekonomicky nejdůležitějších forem chemické energie pro lidskou civilizaci..
Pokud je k dispozici zdroj vznícení, jsou tato fosilní paliva okamžitě transformována a uvolňuje v procesu obrovské množství energie..
Tato energie je využívána mnoha způsoby, zejména pro účely přepravy.
Šlápnutím na plynový pedál vašeho automobilu se plyn v nádrži přemění na mechanickou energii, která pohání auto vpřed, a poté vytvoří kinetickou energii ve tvaru jedoucího vozu..
Když se propanový plyn spaluje na vaření na grilu, chemická energie uložená ve vazbách molekul propanu se rozbije a teplo se uvolňuje na vaření..
Stejným způsobem se zemní plyn, jako je methan, používá jako alternativa k benzinu a naftě k pohonu vozidel.
Chemické prvky mají schopnost vzdát se nebo přijmout elektrony. Tím zůstávají ve stavu větší nebo menší energie v závislosti na prvku.
Když jeden prvek přenáší jeden elektron do druhého, rozdíl mezi těmito energetickými stavy se nazývá redoxní potenciál..
Podle konvence, je-li rozdíl kladný, dojde k reakci spontánně.
Oxidační potenciál je základem, se kterým pracují baterie. Když prvek dává elektron jinému, prochází drátem a produkuje elektrickou energii, která napájí elektronická zařízení, jako jsou mobilní telefony, dálkové ovladače, hračky atd..
Existují některé druhy, například elektrické úhoře (electrophorus electricus) nebo hlubinné ryby (melanocetus johnsonii), které jsou schopné generovat bioelektrinu externě.
Ve skutečnosti je bioelektřina přítomna ve všech živých věcech. Příkladem jsou membránové potenciály a neuronální synapse..
Během fotosyntézy se energie ve slunečním světle přeměňuje na chemickou energii, která se ukládá ve vazbách sacharidů..
Rostliny pak mohou využívat energii uloženou ve vazbách molekul sacharidů k růstu a opravě..
Jídlo, které lidé jedí, ať už z rostliny nebo ze zvířete, je formou uložené chemické energie, kterou těla používají k pohybu a fungování..
Když se jídlo vaří, část energie se uvolňuje z jeho chemických vazeb v důsledku použité tepelné energie..
Poté, co lidé jedí, proces trávení dále transformuje chemickou energii do formy, kterou mohou jejich těla využít..
Během buněčného dýchání naše těla přijímají molekuly glukózy a rozbíjejí vazby, které drží molekuly pohromadě..
Když se tyto vazby rozbijí, chemická energie uložená v těchto vazbách se uvolní a použije se k výrobě molekul ATP, což je pro nás forma energie použitelná..
Pohyb svalů je příkladem toho, jak tělo využívá chemickou energii k její transformaci na mechanickou nebo kinetickou energii..
Při použití energie obsažené v ATP dochází v proteinech kosterního svalu ke konformačním změnám, které způsobují jejich napnutí nebo uvolnění, což způsobuje fyzický pohyb..
Když živé bytosti zemřou, energie obsažená v jejich chemických vazbách musí někam jít. Bakterie a houby využívají tuto energii při fermentačních reakcích..
Vodík je lehký a hořlavý plyn. V kombinaci s kyslíkem výbušně uvolňuje teplo.
To byla příčina tragédie vzducholodi Hindenburg, protože tato vozidla byla nahuštěna vodíkem. Dnes se tato reakce používá k pohonu raket, které směřují do vesmíru..
Výbuchy jsou chemické reakce, které probíhají velmi rychle a uvolňují spoustu energie. Když je odpálena výbušnina, chemická energie uložená ve výbušnině se změní a je převedena na zvukovou energii, kinetickou energii a tepelnou energii..
Ty jsou pozorovatelné na zvuku, pohybu a teplu, které jsou vytvářeny.
Neutralizace kyseliny zásadou uvolňuje energii. Je to proto, že reakce je exotermická..
Také když se kyselina zředí ve vodě, dojde k exotermické reakci. Přitom je třeba postupovat velmi opatrně, aby nedošlo k vystříknutí kyseliny. Správným způsobem, jak zředit kyselinu, je vždy ji přidávat do vody a nikdy ne naopak..
Chladicí nádoby používané při sportu jsou příklady chemické energie. Když se vnitřní vak naplněný vodou rozbije, reaguje s granulemi dusičnanu amonného a během reakce vytváří nové chemické vazby a absorbuje energii z okolního prostředí..
V důsledku toho, že se chemická energie ukládá do nových vazeb, teplota studené nádoby klesá.
Tyto užitečné vaky používané k zahřátí studených rukou nebo bolavých svalů mají uvnitř chemikálie.
Když balíček rozbijete, chemikálie se aktivují. Tyto chemikálie se mísí a chemická energie, kterou uvolňují, vytváří teplo, které obal zahřívá..
Při chemické reakci v laboratoři: k roztoku kyseliny chlorovodíkové se přidá hliníková fólie.
Zkumavka se velmi zahřívá, protože během reakce se rozbije mnoho chemických vazeb a uvolní se chemická energie, což způsobí zvýšení teploty roztoku.
Přestože to není příklad chemické energie, stojí za zmínku. Když se štěpí jádro, rozdělí se na několik menších fragmentů.
Tyto fragmenty neboli štěpné produkty se zhruba rovnají polovině původní hmoty. Vyzařují se také dva nebo tři neutrony.
Součet hmotností těchto fragmentů je menší než původní hmotnost. Tato „chybějící“ hmotnost (asi 0,1% původní hmotnosti) byla přeměněna na energii podle Einsteinovy rovnice.
Chemické reakce zahrnují tvorbu a rozbití chemických vazeb (iontových a kovalentních) a chemická energie systému je energie uvolněná nebo absorbovaná v důsledku vytváření a rozbití těchto vazeb..
Přerušení vazeb vyžaduje energii, formování vazeb uvolňuje energii a celková reakce může být endergonická (ΔG <0) o exergónica (ΔG> 0) na základě obecných změn ve stabilitě činidel k produktům (Chemical Energy, S.F.).
Chemická energie hraje klíčovou roli v každém dni našeho života. Prostřednictvím jednoduchých reakcí a redoxní chemie, rozbití a vazby lze energii extrahovat a využít použitelným způsobem.
Zatím žádné komentáře