20 Ķīmiskās enerģijas piemēri, lai saprastu koncepciju

Starp ķīmiskās enerģijas piemēri mēs varam atrast baterijas, biomasu, naftu, dabasgāzi vai ogles. Tas izskaidro jēdzienu, ka ķīmiskā enerģija ir ķīmisko produktu uzglabātā enerģija, kas padara to enerģiju atomos un molekulās.

Lielāko daļu laika tiek uzskatīta par ķīmisko saišu enerģiju, bet termins ietver arī enerģiju, kas tiek glabāta atomu un jonu elektroniskajā izkārtojumā..

Tā ir potenciālās enerģijas forma, kas netiks novērota līdz reakcijai (Helmenstine, 2017).

Parasti pēc ķīmiskās enerģijas izdalīšanās no vielas šī viela tiek pārveidota par pilnīgi jaunu vielu.

20 izcilu ķīmiskās enerģijas piemēru

1. Koksne

Tūkstošiem gadu koksne ir bijusi enerģijas avots. Ap ugunskura, malkas apdegumi un koksnes apdegumi, ķīmiskā enerģija, kas tiek glabāta koksnes celulozes molekulu saitēs, izdala siltumu un gaismu (Ķīmiskās enerģijas piemēri, S.F.)..

Rūpnieciskās revolūcijas laikā tvaika dzinēji, piemēram, vilcieni, izmantoja ogles kā enerģijas avotu.

Degošas ogles izdala siltumu, kas tika izmantots ūdens iztvaicēšanai un kinētiskās enerģijas ražošanai ar virzuļa kustību.

Lai gan tvaika dzinēji tagad tiek izmantoti, ogles joprojām izmanto kā enerģijas avotu elektroenerģijas un siltuma ražošanai.

3. Benzīns

Degviela, šķidrais kurināmais, piemēram, nafta vai gāze, ir dažas no ekonomiski svarīgākajām cilvēka civilizācijas enerģijas formām.

Ja tiek nodrošināts aizdegšanās avots, šie fosilie kurināmie uzreiz pārvēršas, atbrīvojot milzīgu daudzumu enerģijas..

Šī enerģija tiek izmantota daudzos veidos, jo īpaši transporta nolūkos.

Kad jūs soli pa sava auto paātrinātāju, tvertnē esošā gāze kļūst par mehānisku enerģiju, kas vada automašīnu uz priekšu, kas pēc tam rada kinētisko enerģiju kustīgā auto veidā..

4. Dabasgāze

Kad propāns tiek sadedzināts, gatavojot uz grila, propāna molekulu saitēs uzglabātā ķīmiskā enerģija saplīst un siltums tiek izlaists gatavošanai..

Līdzīgi dabasgāze, piemēram, metāns, tiek izmantota kā alternatīva benzīnam un dīzeļdegvielai, lai palielinātu transportlīdzekļus.

5- Redoks potenciāls

Ķīmiskie elementi spēj dot vai pieņemt elektronus. To darot, atkarībā no elementa tie paliek lielākas vai mazākas enerģijas stāvoklī.

Kad viens elements nodod elektronu citam, starpība starp šīm enerģijas valstīm tiek saukta par redokspotenciālu.

Pēc vienošanās, ja starpība ir pozitīva, reakcija notiek spontāni (Jiaxu Wang, 2015).

6 Baterijas un volta šūnas

7- Bioelektriskā enerģija

Ir dažas sugas, piemēram, elektriskie zuši (electrophorus electricus) vai dziļjūras zivīm (melanocetus johnsonii), kas spēj radīt bioelektriku ārēji.

Patiesībā bioelektivitāte ir visās dzīvās būtnēs. To piemērs ir membrānas potenciāls un neironu sinapses.

8. Fotosintēze

Fotosintēzes laikā saules enerģija tiek pārvērsta ogļhidrātu obligācijās glabātā ķīmiskā enerģijā.

Pēc tam augi var izmantot ogļhidrātu molekulu saitēs saglabāto enerģiju to augšanai un remontam.

9 - Pārtika

Pārtika, ko cilvēki ēd, vai nu no auga, vai no dzīvnieka, ir uzglabātas ķīmiskās enerģijas veids, ko iestādes izmanto, lai pārvietotos un darbotos.

Kad ēdiens tiek pagatavots, daļa no enerģijas tiek atbrīvota no ķīmiskām saitēm, ko rada piemērotā siltuma enerģija.

Pēc tam, kad cilvēki ēd, gremošanas process vēl vairāk pārveido ķīmisko enerģiju tādā formā, ko viņu ķermenis var izmantot (Barth, S.F.).

10 - Šūnu elpošana

Šūnu elpošanas laikā mūsu ķermeņi uzņem glikozes molekulas un izjauc saites, kas satur molekulas kopā.

Kad šīs saites ir bojātas, šajās obligācijās glabātā ķīmiskā enerģija tiek izlaista un izmantota, lai izgatavotu ATP molekulas, kas ir mums izmantojams enerģijas veids..

Muskuļu kustība ir piemērs tam, kā organisms izmanto ķīmisko enerģiju, lai to pārveidotu par mehānisku vai kinētisku.

Izmantojot ATP esošo enerģiju, skeleta muskuļu proteīnos rodas konformācijas izmaiņas, kas izraisa to saspringumu vai relaksāciju, izraisot fizisku kustību..

12 - Ķīmiskā sadalīšanās

Kad dzīvās būtnes mirst, to ķīmiskajās saitēs esošajai enerģijai jāiet kaut kur. Baktērijas un sēnītes šo enerģiju izmanto fermentācijas reakcijās.

13 - Ūdeņradis un skābeklis

Ūdeņradis ir viegla un viegli uzliesmojoša gāze. Kombinācijā ar skābekli tā izplūst eksplozīvi.

Tas bija Hindenburgas dirižabļa traģēdijas cēlonis, jo šie transportlīdzekļi tika piepumpēti ar ūdeņradi. Šodien šī reakcija tiek izmantota, lai virzītu raķetes kosmosā.

14 - Sprādzieni

Sprādzieni ir ķīmiskas reakcijas, kas notiek ļoti ātri un atbrīvo daudz enerģijas. Sprādzienbīstamas sprāgstvielu izmaiņas saglabā ķīmisko enerģiju, kas tiek pārnesta uz skaņas enerģiju, kinētisko enerģiju un siltumenerģiju..

Tie ir novērojami radītajā skaņā, kustībā un siltumā.

Neitralizējot skābi ar bāzi, tiek atbrīvota enerģija. Tas ir tāpēc, ka reakcija ir eksotermiska.

16 - Skābe ūdenī

Arī atšķaidot skābi ūdenī, notiek eksotermiska reakcija. Lai izvairītos no skābes izšļakstīšanās, ir jārīkojas ļoti rūpīgi. Pareizais veids, kā atšķaidīt skābi, vienmēr pievieno to ūdenim un nekad nav pretējs.

17 - Dzesēšanas želeja

Sporta aukstie konteineri ir ķīmiskās enerģijas piemēri. Kad iekšējais maiss, kas piepildīts ar ūdens pārtraukumiem, reaģē ar amonija nitrāta granulām un rada jaunas ķīmiskās saites reakcijas laikā, absorbējot enerģiju no vides.

Tā kā ķīmiskā enerģija tiek uzglabāta jaunās saitēs, aukstās tvertnes temperatūra samazinās.

18 - Gēla termiskie maisi

Šīs noderīgās somas, kas tiek izmantotas, lai sasildītu aukstas rokas vai sāpīgus muskuļus, satur ķimikālijas.

Kad jūs izmantojat iepakojumu, tiek aktivizētas ķimikālijas. Šīs ķimikālijas ir sajauktas, un tās izdalītā ķīmiskā enerģija rada siltumu, kas silda iepakojumu.

19 - Alumīnijs sālsskābē

Ķīmiskā reakcijā laboratorijā: sālsskābes šķīdumam pievieno alumīnija foliju.

Testa caurule kļūst ļoti karsta, jo reakcijas laikā ir bojātas daudzas ķīmiskās saites, kas atbrīvo ķīmisko enerģiju, palielinot šķīduma temperatūru.

Neskatoties uz to, ka tā nav pieminējama ķīmiskās enerģijas piemērs. Kad sadalīšanās kodols ir sadalīts vairākos mazākos fragmentos.

Šie fragmenti vai sadalīšanās produkti ir aptuveni vienādi ar pusi no sākotnējās masas. Tiek izvadīti arī divi vai trīs neitroni.

Šo fragmentu masu summa ir mazāka par sākotnējo masu. Šī "pazudušā" masa (aptuveni 0,1% no sākotnējās masas) ir pārveidota enerģijā saskaņā ar Einšteina vienādojumu (AJ Software & Multimedia, 2015).

Papildu koncepcijas, lai saprastu ķīmisko enerģiju

Ķīmiskās reakcijas ietver ķīmisko savienojumu (jonu un kovalentu) ražošanu un sadalīšanu, un sistēmas ķīmiskā enerģija ir enerģija, kas atbrīvota vai absorbēta šo saišu ražošanas un plīsuma dēļ..

Obligāciju sadalīšana prasa enerģiju, veidojot saites atbrīvo enerģiju, un globālā reakcija var būt endergoniska (ΔG <0) o exergónica (ΔG> 0), pamatojoties uz vispārējām izmaiņām reaģentu stabilitātē uz produktiem (Chemical Energy, S.F.).

Ķīmiskajai enerģijai ir izšķiroša nozīme katrā mūsu dzīves dienā. Izmantojot vienkāršas reakcijas un redoksķīmiju, sadalīšanos un saistīšanu, enerģiju var iegūt un izmantot izmantojamā veidā (Solomon Koo, 2014).

Atsauces

1. AJ programmatūra un multivide. (2015). Kodolskaldīšana: pamati. Atgūts no atomicarchive.com.
2. Barth, B. (S.F.). Ķīmiskās enerģijas piemēri. Izgūti no greenliving.lovetoknow.com.
3. Ķīmiskās enerģijas piemēri. (S.F.). Atgūts no softschools.com.
4. Ķīmiskā enerģija (S.F.). Izgūti no science.uwaterloo.
5. Encyclopædia Britannica. (2016. gada 16. septembris). Ķīmiskā enerģija. Atgūts no britannica.com.
6. Helmenstine, A. M. (2017. gada 15. marts). Kas ir ķīmiskās enerģijas piemērs? Izgūti no.
7. Jiaxu Wang, J. W. (2015. gada 11. decembris). Standarta samazināšanas potenciāls. Izgūti no chem.libretexts.org.
8. Solomons Koo, B. N. (2014. gada 1. marts). Ķīmiskā enerģija Izgūti no chem.libretexts.org.