20 ĶĪMISKĀS ENERĢIJAS PIEMĒRI (AR ATTĒLIEM) - ĶĪMIJA - 2025

Starp ķīmiskās enerģijas piemēriem mēs varam atrast baterijas, biomasu, naftu, dabasgāzi vai ogles. Ķīmiskā enerģija ir enerģija, kas tiek glabāta ķimikālijās, kas padara to enerģiju atomos un molekulās.

Lielākoties tā tiek uzskatīta par ķīmisko saišu enerģiju, bet šis termins ietver arī enerģiju, kas uzkrāta atomu un jonu elektroniskā izvietojumā.

Neironi var sazināties ar ķīmiskās enerģijas palīdzību

Tas ir potenciālās enerģijas veids, kas netiks novērots, kamēr nenotiks reakcija. Parasti, kad ķīmiskā enerģija tiek atbrīvota no vielas, tā pārvēršas par pilnīgi jaunu vielu.

20 izcili ķīmiskās enerģijas piemēri

1- sadedzināt malku

Tūkstošiem gadu koks ir bijis enerģijas avots. Ap ugunskuru malka deg un, kamēr koks deg, ķīmiskā enerģija, kas uzkrājas celulozes molekulu saitēs kokā, izdala siltumu un gaismu.

2 - sadedzināt ogles

Rūpnieciskās revolūcijas laikā tvaika dzinēji, piemēram, vilcieni, kā enerģijas avotu izmantoja ogles.

Kad ogles deg, tas izdala siltumu, kas tika izmantots ūdens iztvaikošanai un kinētiskās enerģijas ražošanai ar virzuļa kustību.

Kaut arī tvaika dzinēji mūsdienās vairs netiek izmantoti, ogles joprojām tiek izmantotas kā enerģijas avots, lai ražotu elektrību un siltumu.

3 - benzīns

Šķidrais kurināmais, piemēram, nafta vai gāze, ir daži no ekonomiski svarīgākajiem ķīmiskās enerģijas veidiem cilvēku civilizācijā.

Ja tiek nodrošināts aizdegšanās avots, šie fosilie kurināmie tiek nekavējoties pārveidoti, procesā atbrīvojot milzīgu enerģijas daudzumu.

Šī enerģija tiek izmantota daudzos veidos, jo īpaši transporta vajadzībām.

Kad jūs uzkāpjat uz automašīnas akseleratora, tvertnē esošā gāze tiek pārveidota mehāniskajā enerģijā, kas virza automašīnu uz priekšu, kas pēc tam rada kinētisko enerģiju kustīgas automašīnas formā.

4 - dabas gāze

Kad propāna gāze tiek sadedzināta vārīšanai uz grila, ķīmiskā enerģija, kas uzkrājas propāna molekulu saitēs, tiek sabojāta un siltums tiek atbrīvots vārīšanai.

Tādā pašā veidā dabasgāze, piemēram, metāns, tiek izmantota kā alternatīva benzīnam un dīzeļdegvielai mehāniskiem transportlīdzekļiem.

5 - Redoksa potenciāls

Ķīmiskajiem elementiem ir spēja atteikties vai pieņemt elektronus. To darot, tie paliek lielākas vai mazākas enerģijas stāvoklī atkarībā no elementa.

Kad viens elements pārnes vienu elektronu uz otru, atšķirību starp šiem enerģijas stāvokļiem sauc par redoksa potenciālu.

Parasti, ja atšķirība ir pozitīva, reakcija notiek spontāni.

6- Baterijas un elektriskās baterijas

Oksidācijas potenciāls ir pamats, ar kuru baterijas darbojas. Kad elements dod elektronu citam, tas pārvietojas pa vadu, kas ražo elektroenerģiju, kas darbina tādas elektroniskas ierīces kā mobilie tālruņi, tālvadības pultis, rotaļlietas utt.

7- Bioelektriskā enerģija

Ir dažas sugas, piemēram, elektriskie zuši (electrophorus electricus) vai bezdibenes zivis (melanocetus johnsonii), kuras ārēji spēj radīt bioelektrību.

Faktiski bioelektrība ir sastopama visās dzīvajās lietās. To piemēri ir membrānas potenciāli un neironu sinapses.

8- Fotosintēze

Fotosintēzes laikā saules gaismas enerģija tiek pārveidota ķīmiskajā enerģijā, kas tiek glabāta ogļhidrātu saitēs.

Pēc tam augi augšanai un atjaunošanai var izmantot ogļhidrātu molekulu saitēs uzkrāto enerģiju.

9- Ēdiens

Ēdiens, ko cilvēki ēd neatkarīgi no tā, vai tas ir iegūts no auga vai dzīvnieka, ir uzkrāta ķīmiskā enerģija, kuru ķermeņi izmanto, lai kustētos un darbotos.

Gatavojot ēdienu, daļa enerģijas tiek atbrīvota no ķīmiskajām saitēm izlietotās siltumenerģijas rezultātā.

Pēc tam, kad cilvēki ēd, gremošanas process tālāk pārveido ķīmisko enerģiju formā, kuru viņu ķermenis var izmantot.

10 - šūnu elpošana

Šūnu elpošanas laikā mūsu ķermenis uzņem glikozes molekulas un sarauj saites, kas molekulas satur kopā.

Kad šīs saites tiek salauztas, šajās saitēs uzkrātā ķīmiskā enerģija tiek atbrīvota un tiek izmantota ATP molekulu veidošanai, kas mums ir izmantojama enerģijas forma.

11- Muskuļu kustības un vingrinājumi

Muskuļu kustība ir piemērs tam, kā ķermenis izmanto ķīmisko enerģiju, lai pārveidotu to mehāniskajā vai kinētiskajā enerģijā.

Izmantojot ATP saturošo enerģiju, skeleta muskuļa olbaltumvielās notiek konformācijas izmaiņas, liekot tām saspringt vai atpūsties, izraisot fiziskas kustības.

12- Ķīmiskā sadalīšanās

Kad dzīvās lietas mirst, enerģijai, kas atrodas to ķīmiskajās saitēs, kaut kur jāiet. Baktērijas un sēnītes izmanto šo enerģiju fermentācijas reakcijās.

13- Ūdeņradis un skābeklis

Ūdeņradis ir viegla un viegli uzliesmojoša gāze. Apvienojumā ar skābekli tas eksplozīvi izdala siltumu.

Tas bija iemesls Hindenburgas dirižabļa traģēdijai, jo šie transportlīdzekļi bija piepūsti ar ūdeņradi. Mūsdienās šī reakcija tiek izmantota raķešu pārvietošanai kosmosā.

14- Sprādzieni

Sprādzieni ir ķīmiskas reakcijas, kas notiek ļoti ātri un izdala daudz enerģijas. Kad tiek izšauts sprāgstviela, ķīmiskā enerģija, kas tiek glabāta sprāgstvielā, mainās un tiek pārnesta uz skaņas enerģiju, kinētisko enerģiju un siltumenerģiju.

Tie ir novērojami radītajā skaņā, kustībā un siltumā.

15- Skābju neitralizācija

Neitralizējot skābi ar bāzi, tiek atbrīvota enerģija. Tas notiek tāpēc, ka reakcija ir eksotermiska.

16- Skābe ūdenī

Arī tad, kad skābe tiek atšķaidīta ūdenī, notiek eksotermiska reakcija. To darot, jābūt uzmanīgiem, lai izvairītos no skābes izšļakstīšanas. Pareizais skābes atšķaidīšanas veids ir vienmēr to pievienot ūdenim un nekad nedarīt pretējo.

17- Dzesēšanas želeja

Aukstie trauki, ko izmanto sportā, ir ķīmiskās enerģijas piemēri. Kad iekšējais maiss, kas piepildās ar ūdeni, saplīst, tas reaģē ar amonija nitrāta granulām un reakcijas laikā rada jaunas ķīmiskas saites, absorbējot enerģiju no apkārtējās vides.

Tā kā ķīmiskā enerģija tiek uzkrāta jaunās saitēs, aukstā trauka temperatūra pazeminās.

18 - Gēla termiskās somas

Šajos noderīgajos maisos, ko izmanto aukstu roku sildīšanai vai sāpīgiem muskuļiem, tajos ir ķīmiskas vielas.

Kad jūs salauzat iepakojumu, lai to lietotu, ķīmiskās vielas tiek aktivizētas. Šīs ķīmiskās vielas sajaucas, un to izdalītā ķīmiskā enerģija rada siltumu, kas sasilda paketi.

19- Alumīnijs sālsskābē

Veicot ķīmisku reakciju laboratorijā: sālsskābes šķīdumam pievieno alumīnija foliju.

Testa mēģene kļūst ļoti karsta, jo reakcijas laikā tiek sabojātas daudzas ķīmiskās saites, atbrīvojot ķīmisko enerģiju, izraisot šķīduma temperatūras paaugstināšanos.

20 - kodolenerģija

Neskatoties uz to, ka tas nav ķīmiskās enerģijas piemērs, to ir vērts pieminēt. Kad kodols dalās, tas sadalās vairākos mazākos fragmentos.

Šie fragmenti jeb skaldīšanās produkti ir aptuveni vienādi ar pusi no sākotnējās masas. Tiek izstaroti arī divi vai trīs neitroni.

Šo fragmentu masu summa ir mazāka par sākotnējo masu. Šī "trūkstošā" masa (apmēram 0,1% no sākotnējās masas) ir pārveidota enerģijā saskaņā ar Einšteina vienādojumu.

Papildu jēdzieni ķīmiskās enerģijas izpratnei

Ķīmiskās reakcijas ietver ķīmisko saišu (jonu un kovalento) veidošanos un pārrāvumu, un sistēmas ķīmiskā enerģija ir enerģija, kas atbrīvota vai absorbēta šo saišu veidošanās un pārrāvuma dēļ.

Sadalījumu sadalīšanai nepieciešama enerģija, saišu veidošana atbrīvo enerģiju, un kopējā reakcija var būt endergona (ΔG <0) vai eksergoniska (ΔG> 0), pamatojoties uz vispārējām reaģentu stabilitātes izmaiņām produktiem (ķīmiskā enerģija, SF ).

Ķīmiskajai enerģijai ir izšķiroša loma katrā mūsu dzīves dienā. Izmantojot vienkāršas reakcijas un redoksa ķīmiju, sadalot un savienojot, enerģiju var iegūt un izmantot izmantojamā veidā.

Atsauces

1. AJ programmatūra un multivide. (2015). Kodolskaldīšana: pamati. Atgūts no atomicarchive.com.
2. Bārts, B. (SF). Ķīmiskās enerģijas piemēri. Atjaunots no greenliving.lovetoknow.com.
3. Ķīmiskās enerģijas piemēri. (SF). Atgūts no softschools.com.
4. Ķīmiskā enerģija. (SF). Atgūts no zinātnes.uwaterloo.
5. Encyclopædia Britannica. (2016, 16. septembris). Ķīmiskā enerģija. Atgūts no britannica.com.
6. Helmenstine, AM (2017, 15. marts). Kāds ir ķīmiskās enerģijas piemērs? Atgūts no domaco.com.
7. Jiaxu Wang, JW (2015, 11. decembris). Standarta samazināšanas potenciāls. Atgūts no chem.libretexts.org.
8. Solomons Kū, BN (2014. gads, 1. marts). Ķīmiskā enerģija. Atgūts no chem.libretexts.org.