Che cosa è energia chimica potenziale?

Potenziale energia chimica è l'energia immagazzinata in un materiale che può essere rilasciato attraverso una reazione chimica. Questa energia può provenire da combinare atomi o molecole o rottura molecole parte. E 'rilasciato sotto forma di calore, luce, o entrambi. Solitamente un certo tipo di trigger è necessario rilasciare energia potenziale, ma questo trigger può essere semplice come appena miscelando due materiali insieme, ad esempio aggiungendo il metallo altamente reattivo, potassio, con acqua, causando una reazione molto forte che rilascia una grande quantità del calore.

La formazione e la rottura dei legami tra gli atomi è la fonte di ogni energia potenziale chimico. A seconda della forza di tali titoli, la quantità di energia immagazzinata varierà. Molto forti legami memorizzano una piccola quantità di energia, e legami deboli memorizzare grandi quantità. Forti legami sono molto stabili e richiedono energia aggiunta a rompere, il che significa meno energia viene rilasciata quando rotto. È vero il contrario di legami deboli, in modo che richiedono poca energia aggiunto come un trigger per rompere e rilasciare una grande quantità di energia.

Questo principio di energia potenziale chimica è la base per il nostro uso di molte delle fonti di energia del mondo. Combustibili idrocarburi, noto anche come combustibili fossili, come carbone, petrolio e suoi derivati ​​raffinati, contengono grandi quantità di energia potenziale chimica. Quando viene bruciata, le molecole di queste sostanze sono combinati con ossigeno. Ciò provoca la rottura di alcuni dei legami molecolari tra certi atomi nelle molecole e la formazione di altri come atomi di ossigeno sono incorporati nella struttura molecolare, un processo noto come ossidazione. Il risultato è il rilascio di energia potenziale chimica sotto forma di calore e luce, ma soprattutto di calore, che viene sfruttato e utilizzato per macchine elettriche e convertita in elettricità.

L'energia accumulata è espressa in unità internazionali normali (SI) di megajoule per chilogrammo (Mj / kg), e la quantità di energia immagazzinata in una sostanza in relazione ad una data massa è chiamata densità di energia. Questo permette la comparazione della quantità di energia potenziale chimica immagazzinata in una sostanza all'altra in massa. Questo tipo di energia può essere rilasciato in modi diversi. Per i combustibili fossili, di solito è rilasciato dalla combustione. Per sostanze come alimenti, viene rilasciato durante i processi metabolici del corpo, che sono chimicamente identici a combustione ma si svolgano un tasso molto più lento e controllato.

Esplosivi come la dinamite e nitroglicerina rilasciano la loro energia potenziale chimica molto rapidamente, il che dà loro le loro proprietà esplosive. La maggior parte esplosivi hanno una quantità relativamente bassa di energia potenziale chimica in massa, anche in confronto a cose come zucchero, ma le loro proprietà chimiche consentono questa energia per essere rilasciato quasi istantaneamente. Ad esempio, nitroglicerina contiene 6.5 Mj / kg e canna da zucchero grezzo contiene 19 MJ / kg.

  • Dynamite rilascia la sua energia potenziale chimica molto rapidamente, con conseguente esplosione.