20 ПРИМЕРА ЗА ХИМИЧЕСКА ЕНЕРГИЯ (СЪС СНИМКИ) - ХИМИЯ - 2024

Сред примерите за химическа енергия можем да намерим батерии, биомаса, нефт, природен газ или въглища. Химическата енергия е енергията, съхранявана в химикалите, което я прави енергия в атомите и молекулите.

През повечето време тя се счита за енергия на химичните връзки, но терминът включва и енергия, съхранявана в електронното подреждане на атоми и йони.

Невроните могат да комуникират чрез химическа енергия

Това е форма на потенциална енергия, която няма да се наблюдава, докато не се появи реакция. Като цяло, след като химическата енергия се освободи от веществото, тя се трансформира в напълно ново вещество.

20 изключителни примера за химическа енергия

1- изгори дърва

От хиляди години дървесината е източник на енергия. Около огън огънят гори и докато дървата горят, химическата енергия, съхранявана в връзките на целулозните молекули в дървесината, отделя топлина и светлина.

2- Изгаряне на въглища

По време на индустриалната революция парните машини, като влакове, използваха въглищата като източник на енергия.

Когато въглищата изгарят, той отделя топлина, която се използва за изпаряване на водата и произвежда кинетична енергия с движението на буталото.

Въпреки че парните машини са в употреба, днес въглищата все още се използват като източник на енергия за производство на електричество и топлина.

3- Бензин

Течните горива като нефт или газ са едни от най-икономически важните форми на химическата енергия за човешката цивилизация.

Когато се осигури източник на запалване, тези изкопаеми горива незабавно се трансформират, отделяйки огромно количество енергия в процеса.

Тази енергия се използва по много начини, особено за транспортни цели.

Когато стъпите на газта на вашия автомобил, газът в резервоара се преобразува в механична енергия, която задвижва колата напред, което след това създава кинетична енергия във формата на движещата се кола.

4- Природен газ

Когато газът от пропан се изгаря за готвене на скара, химическата енергия, съхранявана в връзките на пропановите молекули, се разрушава и топлината се отделя за готвене.

По същия начин природният газ като метан се използва като алтернатива на бензина и дизела за моторни превозни средства.

5- потенциал на Redox

Химическите елементи имат способността да се отказват или приемат електрони. По този начин те остават в състояние на по-голяма или по-малка енергия в зависимост от елемента.

Когато един елемент прехвърля един електрон в друг, разликата между тези енергийни състояния се нарича редокс-потенциал.

По конвенция, ако разликата е положителна, реакцията протича спонтанно.

6- Батерии и волтови клетки

Окислителният потенциал е основата, с която работят батериите. Когато елемент дава електрон на друг, той пътува през проводник, произвеждащ електрическа енергия, който захранва електронни устройства като мобилни телефони, дистанционни управления, играчки и т.н.

7- Биоелектрична енергия

Има някои видове, като електрически змиорки (electrophorus electricus) или бездна риба (melanocetus johnsonii), които са способни да генерират външна биоелектричност.

Всъщност биоелектричността присъства във всички живи същества. Примери за това са мембранните потенциали и невроналният синапс.

8- Фотосинтеза

По време на фотосинтезата енергията на слънчевата светлина се преобразува в химическа енергия, която се съхранява във връзките на въглехидратите.

След това растенията могат да използват енергията, съхранявана в връзките на въглехидратните молекули за растеж и възстановяване.

9- Храна

Храната, която хората ядат, било то от растение или животно, е форма на съхранена химическа енергия, която телата използват за движение и функциониране.

Когато храната се готви, част от енергията се освобождава от нейните химически връзки в резултат на топлинната енергия, която се прилага.

След като хората се хранят, храносмилателният процес допълнително превръща химическата енергия във форма, която телата им могат да използват.

10- Клетъчно дишане

По време на клетъчното дишане телата ни приемат глюкозни молекули и разрушават връзките, които държат молекулите заедно.

Когато тези връзки са прекъснати, химическата енергия, съхранявана в тези връзки, се освобождава и се използва за направата на ATP молекули, използваема форма на енергия за нас.

11- Мускулно движение и упражнения

Мускулното движение е пример за това как тялото използва химическа енергия, за да го трансформира в механична или кинетична енергия.

При използване на енергията, съдържаща се в ATP, настъпват конформационни промени в протеините на скелетния мускул, което ги кара да се напрягат или отпускат, причинявайки физическо движение.

12- Химично разлагане

Когато живите същества умират, енергията, съдържаща се в техните химически връзки, трябва да отиде някъде. Бактериите и гъбичките използват тази енергия при ферментационни реакции.

13- Водород и кислород

Водородът е лек и запалим газ. Комбинирайки се с кислород, той експлозивно отделя топлина.

Това беше причината за трагедията на хинденбургския дирижабъл, тъй като тези превозни средства бяха надути с водород. Днес тази реакция се използва за задвижване на ракети в космоса.

14- експлозии

Експлозиите са химични реакции, които се случват много бързо и отделят много енергия. При изстрелване на взривно вещество химическата енергия, съхранявана в експлозива, се променя и се предава на звукова енергия, кинетична енергия и топлинна енергия.

Те се наблюдават в звука, движението и топлината, които се създават.

15- Неутрализиране на киселини

Неутрализирането на киселина с основа освобождава енергия. Това е така, защото реакцията е екзотермична.

16- Киселина във вода

Също така, когато киселина се разрежда във вода, възниква екзотермична реакция. Трябва да се внимава много, за да се избегне пръскането на киселината. Правилният начин за разреждане на киселина е винаги да я добавяте във водата и никога обратното.

17- Охлаждащ гел

Студените контейнери, използвани в спорта, са примери за химическа енергия. Когато вътрешната торбичка, която се напълва с вода, се счупи, тя реагира с гранулите на амониевия нитрат и създава нови химически връзки по време на реакцията, поглъщайки енергия от околната среда.

В резултат на съхраняването на химическата енергия в нови връзки температурата на студения контейнер намалява.

18- Термо торби с гел

Тези полезни торбички, които се използват за затопляне на студени ръце или възпалени мускули, съдържат химикали в тях.

Когато нарушите пакета, за да го използвате, химикалите се активират. Тези химикали се смесват и химическата енергия, която отделят, създава топлина, която затопля опаковката.

19- Алуминий в солна киселина

При химическа реакция в лаборатория: алуминиево фолио се добавя към разтвора на солна киселина.

Епруветката става много гореща, тъй като по време на реакцията се нарушават много химични връзки, освобождавайки химическа енергия, което води до повишаване на температурата на разтвора.

20- Ядрена енергия

Въпреки че не е пример за химическа енергия, заслужава да се спомене. Когато ядрото се дели, то се разделя на няколко по-малки фрагмента.

Тези фрагменти или продукти от делене са приблизително равни на половината от първоначалната маса. Излъчват се също два или три неутрона.

Сумата от масите на тези фрагменти е по-малка от първоначалната маса. Тази „липсваща“ маса (около 0,1% от първоначалната маса) е превърната в енергия според уравнението на Айнщайн.

Допълнителни понятия за разбиране на химическата енергия

Химичните реакции включват образуването и разрушаването на химични връзки (йонни и ковалентни), а химическата енергия на системата е енергията, освободена или абсорбирана поради създаването и разрушаването на тези връзки.

Прекъсването на връзката изисква енергия, образуването на връзки освобождава енергия и общата реакция може да бъде ендергонична (ΔG <0) или ексергонична (ΔG> 0) на базата на общи промени в стабилността на реагентите към продуктите (Chemical Energy, SF).

Химическата енергия играе решаваща роля във всеки ден от нашия живот. Чрез прости реакции и окислително-възстановителна химия, разрушаване и свързване, енергията може да бъде извлечена и използвана по използваем начин.

Препратки

1. AJ Софтуер и мултимедия (2015). Ядрен делене: основи. Възстановена от atomicarchive.com.
2. Барт, Б. (SF). Примери за химическа енергия. Възстановени от greenliving.lovetoknow.com.
3. Примери за химическа енергия. (SF). Възстановени от softschools.com.
4. Химична енергия. (SF). Възстановен от science.uwaterloo.
5. Encyclopædia Britannica. (2016 г., 16 септември). Химична енергия. Възстановени от britannica.com.
6. Helmenstine, AM (2017, 15 март). Какво е пример за химическа енергия? Възстановени от thinkco.com.
7. Jiaxu Wang, JW (2015, 11 декември). Стандартен редукционен потенциал. Възстановено от chem.libretexts.org.
8. Соломон Ку, БН (2014, 1 март). Химична енергия. Възстановено от chem.libretexts.org.