Mezi různými druhy energií, které existují, máme chemická energie. Jedná se o ten, který je obsažen nebo k němuž dochází chemickými reakcemi mezi molekulami jedné nebo více sloučenin. Jedná se o vnitřní energii, kterou tělo vlastní, na základě typů chemických vazeb, které má uvnitř, a která se vyskytuje mezi jeho složkami. Tuto energii lze měřit v závislosti na množství, které lze uvolnit z chemických reakcí mezi nimi.
V tomto článku vám řekneme vše, co potřebujete vědět o chemické energii a její důležitosti.
Hlavní charakteristiky
Chemická energie je vždy spojena s hmotou, když se chemické vazby atomů a molekul, které tvoří hmotu, mění, objeví se chemická energie. K tomu může dojít v přítomnosti zdroje tepla nebo jiné látky, která se vyměňuje s částicemi a vytváří se obecně teplo, světlo nebo jiné formy energie odvozené z reakce.
Chemická energie je tedy formou potenciální energie obsažené v chemických látkách. Jakmile se tyto látky účastní reakce, transformují se na jiné použitelné formy energie. Funguje tak například proces spalování benzínu a dalších fosilních uhlovodíků.
Využití této formy energie může být v historii lidstva relativně nové, ale není to v historii světa: od starověku život využíval procesy získávání energie, jako je fotosyntéza a chemická syntéza, k využití molekulárního chemického potenciálu látek. Například benzín přeměňuje chemickou energii na kinetickou, když se používá v jedoucích vozidlech.
Podle zákona zachování energie může být energie přeměněna, ale nemůže být vytvořena nebo zničena. Kromě toho je chemická energie formou potenciální energie, která se používá k přeměně na jiné formy energie, které mají praktické využití v lidském životě, jako je světelná energie, tepelná energie, kinetická energie atd.
Výhody a nevýhody chemické energie
Tento typ energie se používá v průmyslu a výrobě, protože má určité výhody. Podívejme se, jaké jsou různé výhody chemické energie:
- Má skvělý výkon: Díky vysokému výkonu není k získání energie z jeho molekul zapotřebí velké množství chemické energie.
- Umožňuje upravit záležitost: Chemické reakce, které probíhají při výrobě tohoto typu energie, mohou produkovat různé druhy látek, které lze v mnoha případech použít k získání nových materiálů.
- Umožňuje opětovné použití a využití odpadních materiálů: například bioethanol a další biopaliva se tvoří z organické hmoty, která by se bez použití tohoto druhu energie zbytečně rozložila.
Pamatujte, že tento typ energie má také určité nevýhody. Podívejme se, jaké jsou různé nevýhody chemické energie:
- Má vedlejší produkty: Jedná se o produkty, které se mohou stát znečišťujícími látkami, jako jsou fosilní paliva, která při svém používání generují toxické plyny do atmosféry a znečišťují.
- Vyžadují stálé vstupy: musíme mít na paměti, že k tomu, aby chemická reakce proběhla, musí být vždy spotřebována nebo spalována organická hmota, aby mohla být chemická reakce napájena.
Chemická energie potravin
Jídlo, které jíme každý den, je ideálním příkladem chemické energie a jejího využití. Tyto potraviny obsahují různé organické látky nezbytné k zajištění energie pro naše tělo, jako by to bylo palivo pro motory automobilů.
Tyto organické látky se v našem těle štěpí a získávají glukózu, která se oxiduje během buněčného dýchání a uvolňuje velké množství tepla ve formě kalorií k udržení tělesných funkcí. Přebytek glukózy se změní na tuk, který slouží jako rezerva pro budoucí potřeby. Jedná se o typ využití chemické energie glukóza k výrobě mechanické energie, kterou používáme k pohybu, mluvení, stání, běhu, atd. Slouží také ke zvýšení elektrické energie, kterou používají neurony, a které nám umožňují myslet.
Druhy chemické energie
Existuje 6 základních typů reakcí:
- Spalování: Používá se k získání velké části energie, s níž běží automobily a elektřina.
- Syntéza: Je to energie, která se vydává, když se dvě jednoduché látky spojí a vytvoří složitější.
- Jednoduché rolování: atom jedné látky se převede na jinou látku.
- Double shift: atomy dvou látek se navzájem vyměňují.
- Rozklad: komplexní látka se stává jednodušší látkou.
Příklady
Jakmile víme, co je chemická energie a jaké jsou její výhody a nevýhody, nyní je čas vidět některé z nejběžnějších příkladů:
- Fosilní paliva: převládají zde benzín, nafta a ropná paliva. Všechny jsou tvořeny řadou molekul založených na atomech uhlíku a vodíku, jejichž vazby lze za přítomnosti kyslíku přerušit a uvolnit tak velké množství energie. Toto se nazývá spalování.
- Jídlo: Jak jsme již zmínili dříve, jídlo, které jíme, obsahuje glukózu, která může být v našem těle oxidována. Přerušením vazeb můžeme získat kalorickou zátěž pro udržení energie těla.
- Bioluminiscence Víme, že existují živé organismy, které mají schopnost produkovat svým tělem světlo pro přežití. Například máme lucernu, která se nachází v hlubinách oceánů a která potřebuje tuto bioluminiscenci, aby dokázala přilákat svou kořist. Tato světelná energie pochází z chemické energie, kterou vaše těla ukládají v symbiontovém vztahu s některými bakteriemi.
- Cestování vesmírem: rakety odpovědné za cestování do vesmíru za účelem studia vesmíru pracují prostřednictvím řízených chemických reakcí s různými látkami, jako je vodík a kapalný kyslík. Tyto látky se přeměňují na obrovské množství kinetické energie, které se používají k pohybu rakety.
Doufám, že s těmito informacemi se dozvíte více o chemické energii a jejích vlastnostech.