20 ESIMERKKIÄ KEMIALLISESTA ENERGIASTA (KUVILLA) - KEMIA - 2026

Niistä esimerkkejä kemiallisen energian löydämme akkuja, biomassa, öljy, maakaasua ja hiiltä. Kemiallinen energia on kemikaalien varastoimaa energiaa, joka tekee siitä energian atomien ja molekyylien sisällä.

Suurimman osan ajasta sitä pidetään kemiallisten sidosten energiana, mutta termi sisältää myös energian, joka on varastoitu atomien ja ionien elektroniseen järjestelyyn.

Neuronit voivat kommunikoida kemiallisen energian avulla

Se on potentiaalisen energian muoto, jota ei havaita ennen kuin reaktio tapahtuu. Yleensä, kun kemiallinen energia on vapautunut aineesta, se muuttuu täysin uudeksi aineeksi.

20 erinomaista esimerkkiä kemiallisesta energiasta

1- polta puu

Puu on ollut tuhansien vuosien ajan energianlähde. Nuotion ympärillä puu palaa ja puun palaessa puun selluloosamolekyylien sidoksissa varastoitunut kemiallinen energia vapauttaa lämpöä ja valoa.

2 - polta kivihiili

Teollisen vallankumouksen aikana höyrykoneet, kuten junat, käyttivät hiiltä energialähteenä.

Hiilen palaessa se vapauttaa lämpöä, jota käytettiin veden haihduttamiseen ja kineettisen energian tuottamiseen männän liikkeellä.

Vaikka höyrykoneita ei käytetä nykyään, hiiltä käytetään edelleen energianlähteenä sähkön ja lämmön tuottamiseen.

3 - bensiini

Nestemäiset polttoaineet, kuten öljy tai kaasu, ovat eräitä kemiallisen energian tärkeimmistä muodoista ihmisen sivilisaatiolle.

Kun sytytyslähde toimitetaan, nämä fossiiliset polttoaineet muuttuvat välittömästi, vapauttaen prosessissa valtavan määrän energiaa.

Tämä energia on valjastettu monin tavoin, etenkin kuljetustarkoituksiin.

Kun astut autosi kiihdyttimeen, säiliössä oleva kaasu muuttuu mekaaniseksi energiaksi, joka ajaa auton eteenpäin, mikä luo kineettisen energian liikkuvan auton muotoon.

4 - maakaasu

Kun propaanikaasua poltetaan ruoanlaittoon grillillä, propaanimolekyylien sidoksissa oleva kemiallinen energia hajoaa ja lämpö vapautetaan keittämistä varten.

Samoin luonnonkaasua, kuten metaania, käytetään vaihtoehtona bensiinille ja dieselille moottoriajoneuvoissa.

5- Redox-potentiaali

Kemiallisilla elementeillä on kyky luopua tai hyväksyä elektroneja. Näin toimiessaan ne pysyvät suuremman tai pienemmän energian tilassa elementistä riippuen.

Kun yksi elementti siirtää yhden elektronin toiseen, eroa näiden energiatilojen välillä kutsutaan redox-potentiaaliksi.

Tavallisesti, jos ero on positiivinen, reaktio tapahtuu spontaanisti.

6 - Paristot ja virtakennot

Hapetuspotentiaali on perusta, jonka paristot käyttävät. Kun jokin elementti antaa elektronin toiselle, se kulkee langan kautta, joka tuottaa sähköenergiaa, joka antaa voimaa elektronisille laitteille, kuten matkapuhelimille, kaukosäätimille, leluille jne.

7- Bioelektrinen energia

On joitain lajeja, kuten sähkö ankeriaat (electrophorus electricus) tai abyssal-kalat (melanocetus johnsonii), jotka pystyvät tuottamaan ulkoisesti bioelektrisyyttä.

Itse asiassa bioelektrisyys on läsnä kaikissa elävissä asioissa. Esimerkkejä näistä ovat membraanipotentiaalit ja hermosynapsit.

8- Fotosynteesi

Fotosynteesin aikana auringonvalossa oleva energia muuntuu kemialliseksi energiaksi, joka varastoituu hiilihydraattien sidoksissa.

Kasvit voivat sitten käyttää hiilihydraattimolekyylien sidoksissa varastoitunutta energiaa kasvuun ja korjaamiseen.

9- Ruoka

Ruoka, jota ihmiset syövät, joko kasvista tai eläimestä, on varastoidun kemiallisen energian muoto, jota elimet käyttävät liikkumiseen ja toimintaan.

Kun ruokaa kypsennetään, osa energiasta vapautuu kemiallisista sidoksistaan ​​käytetyn lämpöenergian seurauksena.

Kun ihmiset syövät, ruoansulatusprosessi muuttaa kemiallisen energian edelleen muotoon, jota heidän ruumiinsa voi käyttää.

10- Soluhengitys

Soluhengityksen aikana kehomme ottavat sisään glukoosimolekyylejä ja rikkovat sidokset, jotka pitävät molekyylit yhdessä.

Kun nämä sidokset rikkoutuvat, niihin sitoutunut kemiallinen energia vapautuu ja sitä käytetään ATP-molekyylien valmistukseen, käyttökelpoinen energiamuoto meille.

11- Lihasten liikkeet ja liikunta

Lihasten liikkeet ovat esimerkkejä siitä, kuinka vartalo käyttää kemiallista energiaa muuntaakseen sen mekaaniseksi tai kineettiseksi energiaksi.

Kun käytetään ATP: n energiaa, luustolihaksen proteiineissa tapahtuu konformaatiomuutoksia, jotka aiheuttavat niiden jännittymisen tai rentoutumisen aiheuttaen fyysistä liikettä.

12- Kemiallinen hajoaminen

Kun elävät esineet kuolevat, niiden kemiallisten sidosten sisältämän energian on mentävä jonnekin. Bakteerit ja sienet käyttävät tätä energiaa käymisreaktioissa.

13 - vety ja happi

Vety on kevyt ja syttyvä kaasu. Yhdistettynä hapen kanssa se vapauttaa räjähtävästi lämpöä.

Tämä oli syy Hindenburgin ilma-alusten tragediaan, koska nämä ajoneuvot olivat täynnä vetyä. Nykyään tätä reaktiota käytetään rakettien kuljettamiseen avaruuteen.

14- Räjähdykset

Räjähdykset ovat kemiallisia reaktioita, jotka tapahtuvat erittäin nopeasti ja vapauttavat paljon energiaa. Kun räjähde palaa, räjähteeseen varastoitunut kemiallinen energia muuttuu ja siirtyy ääni-, kineettiseen ja lämpöenergiaan.

Nämä ovat havaittavissa luodussa äänessä, liikkeessä ja lämmössä.

15- Happojen neutralointi

Hapon neutralointi emäksellä vapauttaa energiaa. Tämä johtuu siitä, että reaktio on eksoterminen.

16- Happo vedessä

Myös kun happo laimennetaan veteen, tapahtuu eksoterminen reaktio. Suoritettaessa on noudatettava suurta varovaisuutta hapon roiskumisen välttämiseksi. Oikea tapa laimentaa happo on lisätä se aina veteen eikä koskaan päinvastoin.

17 - Jäähdytysgeeli

Urheilussa käytetyt kylmäastiat ovat esimerkkejä kemiallisesta energiasta. Kun sisäinen laukku, joka täyttyy vedellä, rikkoutuu, se reagoi ammoniumnitraattirakeiden kanssa ja luo reaktion aikana uusia kemiallisia sidoksia absorboimalla energiaa ympäristöstä.

Kemiallisen energian varastoinnin seurauksena uusiin sidoksiin kylmän astian lämpötila laskee.

18 - geelitermiset pussit

Nämä hyödylliset pussit, joita käytetään lämmittämään kylmiä käsiä tai kipeitä lihaksia, sisältävät kemikaaleja.

Kun rikot pakkauksen käyttääksesi sitä, kemikaalit aktivoituvat. Nämä kemikaalit sekoittuvat ja niiden vapauttama kemiallinen energia luo lämpöä, joka lämmittää pakkauksen.

19- alumiini suolahapossa

Kemiallisessa reaktiossa laboratoriossa: alumiinifoliota lisätään suolahappoliuokseen.

Koeputki kuumenee hyvin, koska monet kemialliset sidokset rikkoutuvat reaktion aikana vapauttaen kemiallista energiaa, aiheuttaen liuoksen lämpötilan nousun.

20- Ydinenergia

Vaikka se ei ole esimerkki kemiallisesta energiasta, se on mainitsemisen arvoinen. Kun ydinfissio tapahtuu, se hajoaa useisiin pienempiin fragmentteihin.

Nämä fragmentit tai halkeamistuotteet ovat suunnilleen yhtä suuret kuin puolet alkuperäisestä massasta. Päästää myös kaksi tai kolme neutronia.

Näiden fragmenttien massojen summa on pienempi kuin alkuperäinen massa. Tämä "puuttuva" massa (noin 0,1% alkuperäisestä massasta) on muunnettu energiaksi Einsteinin yhtälön mukaan.

Lisäkonseptit kemiallisen energian ymmärtämiseksi

Kemiallisiin reaktioihin kuuluu kemiallisten sidosten (ionisten ja kovalenttisten) muodostuminen ja murtuminen, ja järjestelmän kemiallinen energia on energia, joka vapautuu tai absorboituu näiden sidosten muodostumisen ja hajoamisen seurauksena.

Sidoksen katkaiseminen vaatii energiaa, sidosten muodostuminen vapauttaa energiaa, ja kokonaisreaktio voi olla endergonic (ΔG <0) tai exergonic (ΔG> 0) perustuen reagenssien tuotteiden stabiilisuuden yleisiin muutoksiin (Chemical Energy, SF).

Kemiallisella energialla on ratkaiseva merkitys elämämme jokaisena päivänä. Yksinkertaisten reaktioiden ja redox-kemian, murtumisen ja sitomisen avulla energiaa voidaan saada ja valjastaa käyttökelpoisella tavalla.

Viitteet

1. AJ-ohjelmisto ja multimedia. (2015). Ydinfissio: Perusteet. Palautettu osoitteesta atomicarchive.com.
2. Barth, B. (SF). Esimerkkejä kemiallisesta energiasta. Palautettu osoitteesta greenliving.lovetoknow.com.
3. Esimerkkejä kemiallisesta energiasta. (SF). Palautettu softschools.com-sivustolta.
4. Kemiallinen energia. (SF). Palautettu tieteestä.uwaterloo.
5. Encyclopædia Britannica. (2016, 16. syyskuuta). Kemiallinen energia. Palautettu osoitteesta britannica.com.
6. Helmenstine, AM (2017, 15. maaliskuuta). Mikä on esimerkki kemiallisesta energiasta? Palautettu ajatuksiin.com.
7. Jiaxu Wang, JW (2015, 11. joulukuuta). Vakiovähennyspotentiaali. Palautettu osoitteesta chem.libretexts.org.
8. Solomon Koo, BN (2014, 1. maaliskuuta). Kemiallinen energia. Palautettu osoitteesta chem.libretexts.org.