Med različnimi vrstami energij, ki obstajajo, imamo kemična energija. Je tista, ki je vsebovana ali se pojavi s kemičnimi reakcijami med molekulami ene ali več spojin. To je notranja energija, ki jo ima telo na podlagi vrst kemičnih vezi, ki jih ima znotraj in ki se pojavljajo med njegovimi sestavnimi deli. To energijo lahko izmerimo glede na količino, ki se lahko sprosti iz kemičnih reakcij med njimi.
V tem članku vam bomo povedali vse, kar morate vedeti o kemijski energiji in njenem pomenu.
Glavne značilnosti
Kemična energija je vedno povezana s snovjo, ko se spremenijo kemijske vezi atomov in molekul, ki tvorijo snov, se pojavi kemična energija. To se lahko zgodi v prisotnosti vira toplote ali druge snovi, ki se izmenjuje z delci, ki ustvarjajo na splošno toplota, svetloba ali druge oblike energije, ki izhajajo iz reakcije.
Zato je kemična energija oblika potencialne energije, ki jo vsebujejo kemične snovi. Ko bodo te snovi sodelovale v reakciji, se bodo spremenile v druge uporabne oblike energije. Tako na primer deluje postopek zgorevanja bencina in drugih fosilnih ogljikovodikov.
Uporaba te oblike energije je lahko relativno nova v zgodovini človeštva, vendar je ni v zgodovini sveta: že od antičnih časov življenje je uporabljalo procese pridobivanja energije, kot sta fotosinteza in kemična sinteza, da bi izkoristilo molekularno-kemijski potencial snovi. Bencin na primer pretvori kemično energijo v kinetično, kadar se uporablja v vozilih, ki se premikajo.
Po zakonu o ohranjanju energije se lahko energija transformira, vendar je ni mogoče ustvariti ali uničiti. Poleg tega je kemična energija oblika potencialne energije, ki se uporablja za preoblikovanje v druge oblike energije, ki imajo praktično uporabo v človeškem življenju, kot so svetlobna energija, toplotna energija, kinetična energija itd.
Prednosti in slabosti kemične energije
Ta vrsta energije se uporablja v industriji in proizvodnji, saj ima določene prednosti. Poglejmo, katere so različne prednosti kemične energije:
- Odlično deluje: Zaradi visoke učinkovitosti za pridobivanje energije iz njegovih molekul ni potrebna velika količina kemične energije.
- Omogoča spreminjanje zadeve: Kemične reakcije, ki potekajo za proizvodnjo te vrste energije, lahko tvorijo različne vrste snovi, ki jih v mnogih primerih lahko uporabimo za pridobivanje novih materialov.
- Omogoča ponovno uporabo in izkoriščanje odpadnih materialov: na primer, bioetanol in druga biogoriva nastanejo iz organske snovi, ki bi se brez uporabe te vrste energije neuporabno razgradile.
Upoštevajte, da je pri tej vrsti energije tudi nekaj slabosti. Poglejmo, katere so različne slabosti kemične energije:
- Ima stranske proizvode: To so izdelki, ki lahko postanejo onesnaževalne snovi, kot so fosilna goriva, ki med njihovo uporabo ustvarjajo strupene pline v ozračje in onesnažujejo.
- Zahtevajo stalne vložke: ne smemo pozabiti, da mora kemična reakcija ves čas porabljati ali zgorevati organske snovi, da lahko kemično reakcijo napaja.
Kemična energija hrane
Hrana, ki jo jemo vsak dan, je idealen primer kemične energije in njene uporabe. Ta živila vsebujejo različne organske snovi, potrebne za oskrbo našega telesa z energijo, kot da bi bila gorivo za avtomobilske motorje.
Te organske snovi se v našem telesu razgradijo, da dobijo glukozo, ki med celičnim dihanjem oksidira in sprosti veliko toplote v obliki kalorij, da ohrani telesne funkcije. Presežek glukoze se spremeni v maščobo, ki služi kot rezerva za prihodnje potrebe. To je vrsta kemičnega izkoriščanja energije glukoza za proizvodnjo mehanske energije, s katero se premikamo, govorimo, stojimo, tečemoitd. Služijo tudi za povečanje električne energije, ki jo uporabljajo nevroni in ki nam omogoča razmišljanje.
Vrste kemične energije
Obstaja 6 osnovnih vrst reakcij:
- Izgorevanje: Uporablja se za pridobivanje velikega dela energije, s katero tečejo avtomobili in elektrika.
- Sinteza: To je energija, ki se odda, ko se dve preprosti snovi združita in tvorita bolj zapleteno.
- Preprosto pomikanje: atom ene snovi se prenese v drugo snov.
- Dvojna izmena: atoma dveh snovi se med seboj izmenjata.
- Razgradnja: kompleksna snov postane preprostejša snov.
Primeri
Ko enkrat vemo, kaj je kemična energija in katere so njene prednosti in slabosti, je zdaj čas, da si ogledamo nekaj najpogostejših primerov:
- Fosilna goriva: tu prevladujejo bencin, dizelsko gorivo in goriva na osnovi nafte. Vse so sestavljene iz vrste molekul, ki temeljijo na atomih ogljika in vodika, katerih vezi se lahko v prisotnosti kisika pretrgajo in sprostijo velike količine energije. To je znano kot zgorevanje.
- Hrana: Kot smo že omenili, ima hrana, ki jo uživamo, v sebi vsebovano glukozo, ki jo lahko oksidira v našem telesu. Z prekinitvijo povezav lahko dobimo kalorično obremenitev, da ohranimo energijo telesa.
- Bioluminiscenca: Vemo, da obstajajo živi organizmi, ki lahko s svojimi telesi proizvajajo svetlobo za preživetje. Na primer imamo ribe lanterne, ki jih najdemo v globinah oceanov in ki potrebujejo to bioluminiscenco, da lahko privabijo svoj plen. Ta svetlobna energija izvira iz kemične energije, ki jo vaša telesa shranjujejo v sožitju z nekaterimi bakterijami.
- Vesoljska potovanja: rakete, ki so zadolžene za potovanje v vesolje, da bi preučevale vesolje, delujejo z nadzorovanimi kemičnimi reakcijami z različnimi snovmi, kot sta vodik in tekoči kisik. Te snovi se pretvorijo v ogromne količine kinetične energije, ki se porabi za premikanje rakete.
Upam, da boste s temi informacijami izvedeli več o kemijski energiji in njenih značilnostih.