אנרגיה כימית

בין סוגי האנרגיות השונות שקיימות, יש לנו את אנרגיה כימית. זה אחד שמכיל או שמתרחש באמצעות תגובות כימיות בין המולקולות של תרכובת אחת או יותר. זוהי האנרגיה הפנימית שיש לגוף בהתבסס על סוגי הקשרים הכימיים שיש לו בפנים ומתרחשת בין מרכיביו. ניתן למדוד אנרגיה זו בהתאם לכמות שניתן לשחרר מתגובות כימיות ביניהן.

במאמר זה אנו נספר לכם את כל מה שאתם צריכים לדעת על אנרגיה כימית וחשיבותה.

תכונות עיקריות

אנרגיה כימית קשורה תמיד לחומר, כאשר הקשרים הכימיים של אטומים ומולקולות המרכיבים את החומר משתנים, מופיעה אנרגיה כימית. זה יכול לקרות בנוכחות מקור חום או חומר אחר המוחלף עם החלקיקים, ויוצר בדרך כלל חום, אור או צורות אחרות של אנרגיה שמקורם בתגובה.

לכן, אנרגיה כימית היא סוג של אנרגיה פוטנציאלית הכלולה בחומרים כימיים. לאחר שהחומרים הללו ישתתפו בתגובה, הם יהפכו לצורות אנרגיה שמישות אחרות. כך, למשל, עובד תהליך הבעירה של בנזין ופחמימנים מאובנים אחרים.

השימוש בצורת אנרגיה זו עשוי להיות חדש יחסית בהיסטוריה של האנושות, אך הוא אינו בהיסטוריה של העולם: מאז ימי קדם, החיים השתמשו בתהליכי רכישת אנרגיה כגון פוטוסינתזה וסינתזה כימית כדי לנצל את הפוטנציאל הכימי המולקולרי של חומרים. לדוגמא, בנזין ממיר אנרגיה כימית לאנרגיה קינטית בעת שימוש ברכבים נעים.

על פי חוק שימור האנרגיה, ניתן להפוך אנרגיה, אך לא ניתן ליצור או להשמיד אותה. יתר על כן, אנרגיה כימית היא סוג של אנרגיה פוטנציאלית המשמשת להפיכת צורות אנרגיה אחרות שיש להן יישומים מעשיים בחיי האדם, כמו אנרגיית אור, אנרגיה תרמית, אנרגיה קינטית וכו ', לעבודות.

יתרונות וחסרונות של אנרגיה כימית

סוג זה של אנרגיה משמש בתעשייה ובייצור מכיוון שיש לו יתרונות מסוימים. בואו נראה מהם היתרונות השונים של אנרגיה כימית:

• יש לו ביצועים נהדרים: הודות לביצועים הגבוהים שלה, כמויות גדולות של אנרגיה כימית אינן נדרשות כדי להשיג אנרגיה מהמולקולות שלה.
• מאפשר לך לשנות את העניין: התגובות הכימיות המתרחשות לייצור אנרגיה מסוג זה יכולות לייצר סוגים שונים של חומר שבמקרים רבים ניתן להשתמש בהם לצורך השגת חומרים חדשים.
• מאפשר שימוש חוזר וחומרי פסולת: למשל, ביו אתנול ודלקים ביולוגיים אחרים נוצרים מחומרים אורגניים שללא שימוש באנרגיה מסוג זה יתפרקו ללא תועלת.

יש לזכור כי ישנם גם חסרונות לסוג זה של אנרגיה. בואו נראה מהם החסרונות השונים של אנרגיה כימית:

• יש בו תוצרי לוואי: מדובר במוצרים העלולים להפוך לחומרים מזהמים כמו דלקים מאובנים, אשר במהלך השימוש בהם מייצרים גזים רעילים לאטמוספרה ומזהמים.
• הם דורשים תשומות קבועות: עלינו לזכור שכדי שתתרחש תגובה כימית היא חייבת צריכה או שריפה של חומר אורגני כדי להזין את התגובה הכימית בכל עת.

אנרגיה כימית של מזון

המזון שאנו אוכלים מדי יום הוא דוגמה אידיאלית לאנרגיה כימית ולשימוש בה. מזונות אלה מכילים חומרים אורגניים שונים הדרושים לספק אנרגיה לגופנו, כאילו היה דלק למנועי מכוניות.

חומרים אורגניים אלה מתפרקים בגופנו כדי להשיג גלוקוז, אשר מתחמצן במהלך הנשימה התאית ומשחרר כמות גדולה של חום בצורת קלוריות לשמירה על תפקודי הגוף. עודף הגלוקוז הופך לשומן המשמש עתודה לצרכים עתידיים. זהו סוג של רתימת אנרגיה כימית של גלוקוז לייצר אנרגיה מכנית בה אנו משתמשים כדי להזיז, לדבר, לעמוד, לרוץ, וכו. הם משמשים גם לשיפור האנרגיה החשמלית בה משתמשים הנוירונים ומאפשרים לנו לחשוב.

סוגי אנרגיה כימית

ישנם 6 סוגים בסיסיים של תגובה:

• שְׂרֵפָה: הוא משמש להשגת חלק גדול מהאנרגיה שאיתה פועלות מכוניות וחשמל.
• סִינתֶזָה: האנרגיה היא שמופלטת כששני חומרים פשוטים מתאחדים ויוצרים אחד מורכב יותר.
• גלילה פשוטה: אטום של חומר אחד מועבר לחומר אחר.
• משמרת כפולה: האטומים של שני חומרים מוחלפים זה עם זה.
• הִתפָּרְקוּת: חומר מורכב הופך לחומר פשוט יותר.

דוגמאות

ברגע שנדע מהי אנרגיה כימית ומה היתרונות והחסרונות שלה, עכשיו הגיע הזמן לראות כמה מהדוגמאות הנפוצות ביותר:

• דלקים מאובנים: דלקים שמקורם בנזין, סולר ונפט שוררים כאן. כולן מורכבות מסדרה של מולקולות המבוססות על אטומי פחמן ומימן שניתן לשבור את קשריהם בנוכחות חמצן כדי לשחרר כמויות גדולות של אנרגיה. זה ידוע בשם בעירה.
• מזון: כפי שהזכרנו בעבר, המזון שאנו אוכלים מכיל גלוקוז הניתן לחמצון בגופנו. על ידי שבירת החוליות אנו יכולים להשיג עומס קלורי לשמירה על אנרגיית הגוף.
• פליטת אור: אנו יודעים שיש אורגניזמים חיים בעלי יכולת לייצר אור עם גופם לצורך הישרדות. לדוגמא, יש לנו את הדגים הפנסיים שנמצאים במעמקי האוקיאנוסים ושזקוקים לפליטת אור זו על מנת למשוך את טרפם. אנרגיית אור זו מגיעה מאנרגיה כימית שגופכם אוגר בקשר סימביוני עם כמה חיידקים.
• מסעות בחלל: הרקטות האחראיות על נסיעה לחלל החיצון במטרה לחקור את היקום עובדות באמצעות תגובות כימיות מבוקרות עם חומרים שונים כגון מימן וחמצן נוזלי. חומרים אלה מומרים לכמויות אדירות של אנרגיה קינטית המשמשת להנעת הרקטה.

אני מקווה שעם מידע זה תוכלו ללמוד עוד על אנרגיה כימית ומאפייניה.