20 PRIMEROV KEMIČNE ENERGIJE (S SLIKAMI) - KEMIJA - 2025

Med primeri kemijske energije lahko najdemo baterije, biomaso, nafto, zemeljski plin ali premog. Kemična energija je energija, shranjena v kemikalijah, zaradi česar je energija znotraj atomov in molekul.

Večino časa velja za energijo kemičnih vezi, izraz pa vključuje tudi energijo, shranjeno v elektronski ureditvi atomov in ionov.

Nevroni lahko komunicirajo s kemično energijo

To je oblika potencialne energije, ki je ne bomo opazili, dokler ne pride do reakcije. Na splošno, ko se kemična energija sprosti iz snovi, se spremeni v popolnoma novo snov.

20 izjemnih primerov kemijske energije

1- kurimo drva

Tisoč let je bil les vir energije. Okoli ognja, les gori in ko gori les, kemična energija, shranjena v vezi molekul celuloze v lesu, sprošča toploto in svetlobo.

2 - Sežig premoga

Med industrijsko revolucijo so parni stroji, kot so vlaki, uporabljali premog kot vir energije.

Ko premog gori, sprošča toploto, ki je bila uporabljena za izhlapevanje vode in proizvajanje kinetične energije s premikom bata.

Čeprav so parni stroji danes v uporabi, se premog še vedno uporablja kot vir energije za proizvodnjo električne energije in toplote.

3- bencin

Tekoča goriva, kot sta nafta ali plin, so nekatere od ekonomsko najpomembnejših oblik kemijske energije za človeško civilizacijo.

Ko je priskrbljen vir vžiga, se ta fosilna goriva v trenutku spremenijo in v tem procesu sprostijo ogromno energije.

To energijo izkoriščamo na več načinov, zlasti za prevoz.

Ko stopite na stopalko za plin, se plin v rezervoarju pretvori v mehansko energijo, ki poganja avto naprej, kar nato ustvarja kinetično energijo v obliki premikajočega se avtomobila.

4- zemeljski plin

Ko se propanski plin zgore za kuhanje na rešetki, se kemična energija, shranjena v vezi molekul propana, poruši in toplota se sprosti za kuhanje.

Na enak način se zemeljski plin, kot je metan, uporablja kot alternativa bencinom in dizelskim motorjem.

5- potencial Redox

Kemični elementi se lahko odpovedo ali sprejmejo elektrone. S tem ostanejo v stanju večje ali manjše energije, odvisno od elementa.

Ko en element prenaša en elektron na drugega, se razlika med temi energijskimi stanji imenuje redoks potencial.

Če je razlika pozitivna, reakcija nastopi spontano.

6- Baterije in voltaične celice

Oksidacijski potencial je temelj, s katerim delujejo baterije. Ko element daje elektron drugemu, potuje skozi žico, ki proizvaja električno energijo, ki napaja elektronske naprave, kot so mobilni telefoni, daljinski upravljalniki, igrače itd.

7- Bioelektrična energija

Obstajajo nekatere vrste, na primer električne jegulje (electrophorus electricus) ali breznožne ribe (melanocetus johnsonii), ki lahko zunaj ustvarijo bioelektričnost.

Pravzaprav je bioelektričnost prisotna v vsem živem. Primeri za to so membranski potenciali in nevronski sinaps.

8- fotosinteza

Med fotosintezo se energija na sončni svetlobi pretvori v kemično energijo, ki je shranjena v vezi ogljikovih hidratov.

Rastline lahko nato porabijo energijo, ki je shranjena v molekul ogljikovih hidratov, za rast in obnovo.

9- Hrana

Hrana, ki jo ljudje pojedo, bodisi iz rastline ali živali, je oblika shranjene kemične energije, ki jo telesa uporabljajo za premikanje in delovanje.

Ko je hrana kuhana, se del energije sprosti iz kemičnih vezi, kar je posledica uporabljene toplotne energije.

Ko ljudje pojedo, prebavni proces nadalje pretvori kemijsko energijo v obliko, ki jo lahko uporabijo njihova telesa.

10- Celično dihanje

Med celičnim dihanjem naša telesa prevzamejo molekule glukoze in pretrgajo vezi, ki molekule držijo skupaj.

Ko se te vezi pretrgajo, se kemična energija, shranjena v teh vezah, sprosti in uporabi za izdelavo molekul ATP, uporabne oblike energije za nas.

11- Mišično gibanje in vadba

Gibanje mišic je primer, kako telo porabi kemično energijo, da jo pretvori v mehansko ali kinetično energijo.

Pri uporabi energije, ki jo vsebuje ATP, pride do konformacijskih sprememb beljakovin skeletne mišice, zaradi katerih se napenjajo ali sprostijo, kar povzroči fizično gibanje.

12- Kemično razpadanje

Ko živa bitja umrejo, mora energija, ki jo vsebujejo njihove kemične vezi, nekam iti. Bakterije in glive to energijo uporabljajo pri fermentacijskih reakcijah.

13- Vodik in kisik

Vodik je lahek in vnetljiv plin. V kombinaciji s kisikom eksplozivno sprošča toploto.

To je bil vzrok za tragedijo zračne ladje Hindenburg, saj so bila ta vozila napihnjena z vodikom. Danes se ta reakcija uporablja za poganjanje raket v vesolje.

14- Eksplozije

Eksplozije so kemične reakcije, ki se zgodijo zelo hitro in sprostijo veliko energije. Ko se eksploziv razstreli, se kemijska energija, shranjena v eksplozivu, spremeni in se prenese v zvočno, kinetično in toplotno energijo.

Te so opazne pri zvoku, gibanju in toploti, ki se ustvarjajo.

15- Nevtralizacija kislin

Nevtralizacija kisline z bazo sprošča energijo. To je zato, ker je reakcija eksotermična.

16- Kislina v vodi

Tudi, ko kislino razredčimo v vodi, pride do eksotermne reakcije. Pri tem bodite zelo previdni, da ne pride do brizganja kisline. Pravilen način za redčenje kisline je, da jo vedno dodate v vodo in nikoli nasprotno.

17- Hladilni gel

Hladne posode, ki se uporabljajo v športu, so primeri kemijske energije. Ko se notranja vreča, ki se napolni z vodo, razbije, ta reagira z zrnci amonijevega nitrata in med reakcijo ustvari nove kemične vezi, pri čemer absorbira energijo iz okolja.

Zaradi shranjevanja kemične energije v novih vezi se temperatura hladne posode zniža.

18- Termo vrečke z geli

Te koristne vrečke, ki se uporabljajo za ogrevanje hladnih rok ali vnetih mišic, imajo v sebi kemikalije.

Ko pretrgate paket, da ga uporabite, se kemikalije aktivirajo. Te kemikalije se mešajo in kemična energija, ki jo sproščajo, ustvarja toploto, ki ogreva paket.

19- Aluminij v klorovodikovi kislini

V kemijski reakciji v laboratoriju: raztopini klorovodikove kisline se doda aluminijeva folija.

Epruveta postane zelo vroča, ker se med reakcijo porušijo številne kemične vezi, ki sproščajo kemično energijo, zaradi česar se temperatura raztopine dvigne.

20- Jedrska energija

Kljub temu, da ni primer kemijske energije, je treba omeniti. Ko se cepi jedro, se razcepi na več manjših drobcev.

Ti drobci ali produkti cepitve so približno enaki polovici prvotne mase. Izpuščajo se tudi dva ali trije nevtroni.

Vsota mas teh fragmentov je manjša od prvotne mase. Ta "manjkajoča" masa (približno 0,1% prvotne mase) je bila pretvorjena v energijo po Einsteinovi enačbi.

Dodatni koncepti za razumevanje kemijske energije

Kemične reakcije vključujejo nastanek in pretrganje kemičnih vezi (ionske in kovalentne), kemična energija sistema pa je energija, ki se sprosti ali absorbira zaradi nastajanja in pretrganja teh vezi.

Za pretrganje vezi je potrebna energija, oblikovanje vezi sprošča energijo, celotna reakcija pa je lahko endergonična (ΔG <0) ali eksergonična (ΔG> 0), ki temelji na splošnih spremembah stabilnosti reaktantov na izdelke (Chemical Energy, SF ).

Kemična energija igra ključno vlogo v vsakem dnevu našega življenja. S preprostimi reakcijami in redoks kemijo, lomljenjem in vezanjem lahko energijo črpamo in izkoristimo na uporaben način.

Reference

1. AJ Software & Multimedia (2015). Jedrska fisija: osnove. Pridobljeno iz atomicarchive.com.
2. Barth, B. (SF). Primeri kemijske energije. Pridobljeno iz greenliving.lovetoknow.com.
3. Primeri kemijske energije. (SF). Pridobljeno od softschools.com.
4. Kemična energija. (SF). Pridobljeno iz znanosti.uwaterloo.
5. Encyclopædia Britannica. (2016, 16. septembra). Kemična energija. Pridobljeno od britannica.com.
6. Helmenstine, AM (2017, 15. marec). Kaj je primer kemijske energije? Pridobljeno iz misli.com.
7. Jiaxu Wang, JW (2015, 11. december). Standardni potencial za zmanjšanje. Pridobljeno s strani chem.libretexts.org.
8. Solomon Koo, BN (2014, 1. marec). Kemična energija. Pridobljeno s strani chem.libretexts.org.