20 PRÍKLADOV CHEMICKEJ ENERGIE (S OBRÁZKAMI) - CHÉMIA - 2026

Medzi príklady chemickej energie nájdeme batérie, biomasu, ropu, zemný plyn alebo uhlie. Chemická energia je energia uložená v chemikáliách, ktorá z nej robí energiu v atómoch a molekulách.

Väčšinou sa považuje za energiu chemických väzieb, ale tento pojem zahŕňa aj energiu uloženú v elektronickom usporiadaní atómov a iónov.

Neuróny môžu komunikovať chemickou energiou

Je to forma potenciálnej energie, ktorá nebude pozorovaná, kým nenastane reakcia. Všeobecne sa po uvoľnení chemickej energie z látky transformuje na úplne novú látku.

20 vynikajúcich príkladov chemickej energie

1 - spaľovanie dreva

Po tisíce rokov bolo drevo zdrojom energie. Okolo táborového ohňa drevo horí a ako drevo horí, chemická energia uložená vo väzbách molekúl celulózy v dreve uvoľňuje teplo a svetlo.

2 - spálite uhlie

Počas priemyselnej revolúcie využívali parné motory, napríklad vlaky, uhlie ako zdroj energie.

Keď uhlie horí, uvoľňuje teplo, ktoré sa používa na odparovanie vody a produkuje kinetickú energiu pohybom piestu.

Hoci sa parné motory dnes nepoužívajú, uhlie sa stále používa ako zdroj energie na výrobu elektriny a tepla.

3 - benzín

Kvapalné palivá ako ropa alebo plyn sú jednou z ekonomicky najvýznamnejších foriem chemickej energie pre ľudskú civilizáciu.

Ak je k dispozícii zdroj vznietenia, tieto fosílne palivá sa okamžite transformujú a uvoľňujú v procese obrovské množstvo energie.

Táto energia sa využíva mnohými spôsobmi, najmä na účely dopravy.

Keď vstúpite na plynový pedál, plyn v nádrži sa premení na mechanickú energiu, ktorá poháňa vozidlo vpred, čo potom vytvára kinetickú energiu v tvare pohybujúceho sa automobilu.

4 - Zemný plyn

Keď sa propánový plyn spaľuje na grile, chemická energia uložená vo väzbách molekúl propánu sa zlomí a teplo sa uvoľní na varenie.

Rovnakým spôsobom sa zemný plyn, napríklad metán, používa ako alternatíva k benzínu a nafte na pohon vozidiel.

5 - Redoxný potenciál

Chemické prvky majú schopnosť vzdať sa alebo prijať elektróny. Tým zostávajú v stave väčšej alebo menšej energie v závislosti od prvku.

Keď jeden prvok prevádza jeden elektrón na druhý, rozdiel medzi týmito energetickými stavmi sa nazýva redoxný potenciál.

Ak je rozdiel kladný, potom sa obvykle uskutoční reakcia spontánne.

6. Batérie a voltické články

Oxidačný potenciál je základom, s ktorým batérie pracujú. Keď prvok dáva elektrónu druhému, prechádza vodičom produkujúcim elektrickú energiu, ktorý poháňa elektronické zariadenia, ako sú mobilné telefóny, diaľkové ovládače, hračky atď.

7. Bioelektrická energia

Existujú niektoré druhy, ako napríklad elektrické úhory (electrophorus electricus) alebo hlbokomorské ryby (melanocetus johnsonii), ktoré sú schopné externe generovať biologickú elektrinu.

Bioelektivita je skutočne prítomná vo všetkých živých veciach. Ich príklady sú membránové potenciály a neuronálna synapsa.

8- Fotosyntéza

Počas fotosyntézy sa energia na slnku premieňa na chemickú energiu, ktorá sa ukladá vo väzbách uhľohydrátov.

Rastliny potom môžu využívať energiu uloženú vo väzbách molekúl uhľohydrátov na rast a opravu.

9 - Potraviny

Potraviny, ktoré ľudia jedia, či už z rastlín alebo zo zvierat, sú formou uloženej chemickej energie, ktorú orgány používajú na pohyb a fungovanie.

Keď sa jedlo uvarí, časť energie sa uvoľní z jej chemických väzieb v dôsledku použitej tepelnej energie.

Keď ľudia jedia, tráviaci proces ďalej transformuje chemickú energiu do formy, ktorú môžu používať ich telá.

10- Bunkové dýchanie

Počas bunkového dýchania naše telá prijímajú molekuly glukózy a narušujú väzby, ktoré ich držia pohromade.

Keď sa tieto väzby zlomia, uvoľní sa chemická energia uložená v týchto väzbách a použije sa na výrobu molekúl ATP, čo je pre nás použiteľná forma energie.

11 - Svalový pohyb a cvičenie

Pohyb svalov je príkladom toho, ako telo využíva chemickú energiu na jeho transformáciu na mechanickú alebo kinetickú energiu.

Pri použití energie obsiahnutej v ATP dochádza ku konformačným zmenám v proteínoch kostrového svalu, ktoré spôsobujú ich napätie alebo uvoľnenie, čo spôsobuje fyzický pohyb.

12 - Chemický rozklad

Keď zomrú živé bytosti, energia obsiahnutá v ich chemických väzbách musí niekde ísť. Baktérie a huby využívajú túto energiu pri fermentačných reakciách.

13- Vodík a kyslík

Vodík je ľahký a horľavý plyn. V kombinácii s kyslíkom výbušne uvoľňuje teplo.

To bolo príčinou tragédie vzducholodí v Hindenburgu, pretože tieto vozidlá boli nahustené vodíkom. Dnes sa táto reakcia používa na pohon rakiet do vesmíru.

14 - Výbuchy

Výbuchy sú chemické reakcie, ktoré sa vyskytujú veľmi rýchlo a uvoľňujú veľa energie. Pri vypálení výbušniny sa chemická energia uložená vo výbušnine zmení a prenesie sa na zvukovú energiu, kinetickú energiu a tepelnú energiu.

Sú pozorovateľné vo zvuku, pohybe a horúčave, ktoré sa vytvárajú.

15 - Neutralizácia kyselín

Neutralizácia kyseliny pomocou zásady uvoľňuje energiu. Je to preto, že reakcia je exotermická.

16 - Kyselina vo vode

Keď sa kyselina zriedi vo vode, dôjde k exotermickej reakcii. Pritom je potrebné dbať na to, aby nedošlo k postriekaniu kyselinou. Správnym spôsobom, ako zriediť kyselinu, je vždy ju pridať do vody a nikdy nie naopak.

17 - Chladiaci gél

Chladné nádoby používané v športe sú príkladmi chemickej energie. Keď sa vnútorný vak, ktorý sa naplní vodou, rozpadne, reaguje s granulátmi dusičnanu amónneho a počas reakcie vytvára nové chemické väzby, čím absorbuje energiu z prostredia.

V dôsledku skladovania chemickej energie v nových väzbách klesá teplota chladeného kontajnera.

18 - Gélové termálne vaky

Tieto užitočné vaky, ktoré sa používajú na zohrievanie studených rúk alebo na boľavé svaly, obsahujú chemikálie.

Keď rozbijete obal na jeho použitie, aktivujú sa chemikálie. Tieto chemické látky sa zmiešajú a chemická energia, ktorú uvoľňujú, vytvára teplo, ktoré ohrieva obal.

19 - Hliník v kyseline chlorovodíkovej

Pri chemickej reakcii v laboratóriu sa do roztoku kyseliny chlorovodíkovej pridáva hliníková fólia.

Skúmavka sa stáva veľmi horúcou, pretože počas reakcie sa preruší veľa chemických väzieb, čím sa uvoľní chemická energia, čo spôsobí, že teplota roztoku stúpne.

20 - Jadrová energia

Napriek tomu, že nejde o príklad chemickej energie, stojí za zmienku. Pri štiepení jadra sa rozdelí na niekoľko menších fragmentov.

Tieto fragmenty alebo štiepne produkty sa približne rovnajú polovici pôvodnej hmotnosti. Vyžarujú sa tiež dva alebo tri neutróny.

Súčet týchto fragmentov je menší ako pôvodná hmotnosť. Táto „chýbajúca“ hmota (asi 0,1% pôvodnej hmotnosti) bola premenená na energiu podľa Einsteinovej rovnice.

Extra koncepty na pochopenie chemickej energie

Chemické reakcie zahŕňajú vytvorenie a prerušenie chemických väzieb (iónových a kovalentných) a chemická energia systému je energia uvoľnená alebo absorbovaná v dôsledku vytvorenia a prerušenia týchto väzieb.

Lámanie väzieb vyžaduje energiu, vytváranie väzieb uvoľňuje energiu a celková reakcia môže byť endergonická (ΔG <0) alebo exergonická (ΔG> 0) na základe všeobecných zmien stability reakčných zložiek voči produktom (Chemical Energy, SF ).

Chemická energia hrá rozhodujúcu úlohu v každom dni nášho života. Prostredníctvom jednoduchých reakcií a redoxnej chémie, lámania a spájania sa energia dá extrahovať a využiť použiteľným spôsobom.

Referencie

1. Softvér AJ a multimédiá. (2015). Jadrové štiepenie: základy. Obnovené z webu atomicarchive.com.
2. Barth, B. (SF). Príklady chemickej energie. Obnovené zo stránky greenliving.lovetoknow.com.
3. Príklady chemickej energie. (SF). Obnovené zo softschools.com.
4. Chemická energia. (SF). Získané z science.uwaterloo.
5. Encyclopædia Britannica. (2016, 16. september). Chemická energia. Obnovené zo stránky britannica.com.
6. Helmenstine, AM (2017, 15. marca). Čo je príklad chemickej energie? Získané z webu thinkco.com.
7. Jiaxu Wang, JW (2015, 11. decembra). Štandardný redukčný potenciál. Získané z chem.libretexts.org.
8. Solomon Koo, BN (2014, 1. marca). Chemická energia. Získané z chem.libretexts.org.