20 PŘÍKLADŮ CHEMICKÉ ENERGIE (S OBRÁZKY) - CHEMIE - 2025

Mezi příklady chemické energie najdeme baterie, biomasu, ropu, zemní plyn nebo uhlí. Chemická energie je energie uložená v chemikáliích, která z ní dělá energii v atomech a molekulách.

Většinu času se považuje za energii chemických vazeb, ale tento termín zahrnuje také energii uloženou v elektronickém uspořádání atomů a iontů.

Neurony mohou komunikovat chemickou energií

Je to forma potenciální energie, která nebude pozorována, dokud nenastane reakce. Obecně platí, že jakmile se chemická energie uvolní z látky, promění se ve zcela novou látku.

20 vynikajících příkladů chemické energie

1 - spálit dřevo

Po tisíce let bylo dřevo zdrojem energie. Kolem táborového ohně palivové dřevo hoří a jak dřevo hoří, chemická energie uložená ve vazbách molekul celulózy v lese uvolňuje teplo a světlo.

2 - spálit uhlí

Během průmyslové revoluce používaly parní motory, jako jsou vlaky, uhlí jako zdroj energie.

Když uhlí hoří, uvolňuje teplo, které bylo použito k odpařování vody a produkci kinetické energie pohybem pístu.

Přestože se dnes parní motory nepoužívají, uhlí se stále používá jako zdroj energie k výrobě elektřiny a tepla.

3 - Benzín

Kapalná paliva jako ropa nebo plyn jsou jednou z ekonomicky nejvýznamnějších forem chemické energie pro lidskou civilizaci.

Když je k dispozici zdroj zážehu, jsou tato fosilní paliva okamžitě přeměněna a uvolňuje obrovské množství energie v procesu.

Tato energie je využívána mnoha způsoby, zejména pro účely dopravy.

Když vstoupíte na plynový pedál, plyn v nádrži se přemění na mechanickou energii, která pohání vůz vpřed, což pak vytvoří kinetickou energii ve tvaru jedoucího auta.

4 - Zemní plyn

Když se propanový plyn spálí pro vaření na grilu, chemická energie uložená ve vazbách molekul propanu se rozbije a teplo se uvolní pro vaření.

Stejně tak se zemní plyn, jako je metan, používá jako alternativa k benzínu a naftě k pohonným hmotám.

5 - Redoxní potenciál

Chemické prvky mají schopnost vzdát se nebo přijmout elektrony. Tím zůstávají ve stavu větší nebo menší energie v závislosti na prvku.

Když jeden prvek přenáší jeden elektron na druhý, rozdíl mezi těmito energetickými stavy se nazývá redoxní potenciál.

Pokud je rozdíl kladný, obvykle se reakce projeví spontánně.

6- Baterie a voltické články

Oxidační potenciál je základem, se kterým baterie pracují. Když prvek dává elektron k jinému, cestuje drátem produkujícím elektrickou energii, která pohání elektronická zařízení, jako jsou mobilní telefony, dálkové ovladače, hračky atd.

7- Bioelektrická energie

Existují některé druhy, jako jsou například elektrické úhoře (electrophorus electricus) nebo propastiální ryby (melanocetus johnsonii), které jsou schopné externě generovat bioelektriku.

Ve skutečnosti je bioelektrika přítomna ve všech živých věcech. Jejich příklady jsou membránové potenciály a neuronální synapse.

8- Fotosyntéza

Během fotosyntézy se energie na slunci přemění na chemickou energii, která je uložena ve vazbách uhlohydrátů.

Rostliny pak mohou použít energii uloženou ve vazbách molekul uhlohydrátu pro růst a opravu.

9 - Jídlo

Jídlo, které lidé jedí, ať už z rostliny nebo ze zvířete, je formou uložené chemické energie, kterou těla používají k pohybu a fungování.

Když se jídlo vaří, část energie se uvolňuje z chemických vazeb v důsledku použité tepelné energie.

Poté, co lidé jedí, trávicí proces dále přeměňuje chemickou energii do formy, kterou mohou používat jejich těla.

10- Buněčné dýchání

Během buněčného dýchání naše těla přijímají molekuly glukózy a narušují vazby, které drží molekuly pohromadě.

Když se tyto vazby rozbijí, uvolní se chemická energie uložená v těchto vazbách a použije se k vytvoření molekul ATP, což je pro nás použitelná forma energie.

11 - Svalové pohyby a cvičení

Pohyb svalů je příkladem toho, jak tělo využívá chemickou energii k přeměně na mechanickou nebo kinetickou energii.

Při použití energie obsažené v ATP dochází ke konformačním změnám v proteinech kosterního svalu, které způsobují jejich napjetí nebo relaxaci, což způsobuje fyzický pohyb.

12- Chemický rozklad

Když živé věci umírají, musí energie obsažená v jejich chemických vazbách někam jít. Bakterie a houby používají tuto energii při fermentačních reakcích.

13- Vodík a kyslík

Vodík je lehký a hořlavý plyn. V kombinaci s kyslíkem výbušně uvolňuje teplo.

To byla příčina tragédie vzducholodí v Hindenburgu, protože tato vozidla byla nahuštěna vodíkem. Dnes se tato reakce používá k pohonu raket do vesmíru.

14 - Výbuchy

Výbuchy jsou chemické reakce, které probíhají velmi rychle a uvolňují hodně energie. Při vypálení výbušniny se chemická energie uložená ve výbušnině změní a je převedena na zvukovou energii, kinetickou energii a tepelnou energii.

Jsou pozorovatelné ve zvuku, pohybu a teplu, které jsou vytvářeny.

15 - Neutralizace kyselin

Neutralizace kyseliny bází uvolňuje energii. Je to proto, že reakce je exotermická.

16 - Kyselina ve vodě

Také když se kyselina zředí ve vodě, dojde k exotermické reakci. Přitom je třeba dbát opatrnosti, aby nedošlo k vystříknutí kyseliny. Správným způsobem zředění kyseliny je vždy ji přidat do vody a nikdy naopak.

17- Chladicí gel

Chladné nádoby používané ve sportu jsou příklady chemické energie. Když se vnitřní vak, který se naplní vodou, rozbije, reaguje s granulemi dusičnanu amonného a během reakce vytváří nové chemické vazby a absorbuje energii z okolního prostředí.

V důsledku skladování chemické energie v nových vazbách klesá teplota chladicí nádoby.

18 - Gelové termoobaly

Tyto užitečné tašky, které se používají k zahřátí studených rukou nebo bolestí svalů, obsahují chemikálie.

Když rozbijete balení, aby se použilo, chemikálie se aktivují. Tyto chemické látky se mísí a chemická energie, kterou uvolňují, vytváří teplo, které zahřívá obal.

19 - Hliník v kyselině chlorovodíkové

Při chemické reakci v laboratoři se do roztoku kyseliny chlorovodíkové přidá hliníková fólie.

Zkumavka se velmi zahřeje, protože během reakce se zlomí mnoho chemických vazeb, čímž se uvolní chemická energie, což způsobí zvýšení teploty roztoku.

20 - Jaderná energie

Přestože nejde o příklad chemické energie, stojí za zmínku. Když se štěpí jádro, rozdělí se na několik menších fragmentů.

Tyto fragmenty nebo štěpné produkty se zhruba rovnají polovině původní hmotnosti. Také jsou emitovány dva nebo tři neutrony.

Součet hmotností těchto fragmentů je menší než původní hmotnost. Tato „chybějící“ hmota (asi 0,1% původní hmotnosti) byla přeměněna na energii podle Einsteinovy ​​rovnice.

Extra koncepce pro pochopení chemické energie

Chemické reakce zahrnují vytvoření a přerušení chemických vazeb (iontových a kovalentních) a chemická energie systému je energie uvolněná nebo absorbovaná v důsledku tvorby a přerušení těchto vazeb.

Prolomení vazby vyžaduje energii, vytváření vazeb uvolňuje energii a celková reakce může být endergonická (ΔG <0) nebo exergonická (ΔG> 0) na základě obecných změn ve stabilitě reakčních složek vůči produktům (Chemical Energy, SF).

Chemická energie hraje klíčovou roli v každém dni našeho života. Prostřednictvím jednoduchých reakcí a redoxní chemie, lámání a lepení může být energie extrahována a využita použitelným způsobem.

Reference

1. Software a multimédia AJ. (2015). Jaderné štěpení: Základy. Obnoveno z atomicarchive.com.
2. Barth, B. (SF). Příklady chemické energie. Obnoveno z greenliving.lovetoknow.com.
3. Příklady chemické energie. (SF). Obnoveno ze softschools.com.
4. Chemická energie. (SF). Obnoveno z science.uwaterloo.
5. Encyclopædia Britannica. (2016, 16. září). Chemická energie. Obnoveno z britannica.com.
6. Helmenstine, AM (2017, 15. března). Co je příklad chemické energie? Obnoveno z webu thinkco.com.
7. Jiaxu Wang, JW (2015, 11. prosince). Standardní redukční potenciál. Obnoveno z chem.libretexts.org.
8. Solomon Koo, BN (2014, 1. března). Chemická energie. Obnoveno z chem.libretexts.org.