20 Beispiele für chemische Energie, um das Konzept zu verstehen

Unter den Beispiele für chemische Energie wir können Batterien, Biomasse, Öl, Erdgas oder Kohle finden. Somit wird das Konzept, dass die chemische Energie ist die Energie in Chemikalien gelagert wird erläutert, die Energie innerhalb von Atomen und Molekülen macht.

Meistens wird es als die Energie chemischer Bindungen betrachtet, aber der Begriff schließt auch Energie ein, die in der elektronischen Anordnung von Atomen und Ionen gespeichert ist.

Es ist eine Form von potentieller Energie, die erst bei einer Reaktion beobachtet wird (Helmenstin, 2017).

Sobald chemische Energie aus einer Substanz freigesetzt wird, wird diese Substanz in der Regel in eine völlig neue Substanz umgewandelt.

20 herausragende Beispiele für chemische Energie

1- Holz

Seit Jahrtausenden ist Holz eine Energiequelle. Am Lagerfeuer verbrennt Brennholz und wenn das Holz brennt, gibt die chemische Energie, die in den Bindungen der Zellulosemoleküle im Holz gespeichert ist, Wärme und Licht frei (Chemical Energy Examples, S.F.).

2- Holzkohle

Während der industriellen Revolution benutzten Dampfloks, wie Züge, Kohle als Energiequelle.

Brennende Kohle gibt Wärme ab, die zur Verdampfung von Wasser und zur Erzeugung kinetischer Energie bei der Bewegung eines Kolbens verwendet wurde.

Obwohl Dampfmaschinen heute nicht mehr genutzt werden, wird Kohle immer noch als Energiequelle zur Erzeugung von Strom und Wärme genutzt.

3- Benzin

Brennstoff, flüssige Brennstoffe wie Öl oder Gas sind einige der wirtschaftlich wichtigsten Formen der chemischen Energie für die menschliche Zivilisation.

Wenn eine Zündquelle bereitgestellt wird, wandeln sich diese fossilen Brennstoffe augenblicklich um und setzen dabei eine enorme Menge an Energie frei.

Diese Energie wird vor allem für Transportzwecke vielfältig genutzt.

Wenn Sie auf das Gaspedal Ihres Autos treten, wird das Gas im Tank zu mechanischer Energie, die das Auto vorwärts treibt, was dann kinetische Energie in der Form des sich bewegenden Autos erzeugt.

4- Erdgas

Wenn das Propan verbrannt wird, um auf einem Grill zu kochen, bricht die chemische Energie, die in den Bindungen der Propanmoleküle gespeichert ist, zusammen und die Hitze wird zum Kochen freigegeben.

Ähnlich wird Erdgas wie Methan als Alternative zu Benzin und Diesel zum Antrieb von Fahrzeugen eingesetzt.

5- Redoxpotential

Chemische Elemente können Elektronen abgeben oder annehmen. Sie bleiben dabei je nach Element in einem Zustand größerer oder geringerer Energie.

Wenn ein Element ein Elektron auf ein anderes überträgt, wird der Unterschied zwischen diesen Energiezuständen als Redoxpotential bezeichnet.

Wenn der Unterschied positiv ist, tritt diese Reaktion spontan auf (Jiaxu Wang, 2015).

6- Batterien und voltaische Zellen

Das Oxidationspotential ist das Fundament, mit dem die Batterien arbeiten. Wenn ein Element einem anderen ein Elektron gibt, wandert es durch ein Kabel und erzeugt elektrische Energie, die elektronische Geräte wie Mobiltelefone, Fernbedienungen, Spielzeug usw. speist.

7- Bioelektrische Energie

Es gibt einige Arten, wie zum Beispiel elektrische Aale (Elektrophorus electricus) oder Tiefseefische (melanocetus johnsonii) die in der Lage sind, Bioelektrizität extern zu erzeugen.

In der Tat ist Bioelektrizität in allen Lebewesen vorhanden. Ein Beispiel dafür sind Membranpotentiale und neuronale Synapsen.

8- Photosynthese

Während der Photosynthese wird die Energie des Sonnenlichts in chemische Energie umgewandelt, die in den Kohlenhydratbindungen gespeichert wird.

Anschließend können die Pflanzen die in den Bindungen der Kohlenhydratmoleküle gespeicherte Energie für ihr Wachstum und ihre Reparatur nutzen.

9 - Essen

Die Nahrung, die Menschen essen, ob von einer Pflanze oder einem Tier, ist eine Form gespeicherter chemischer Energie, die Körper nutzen, um sich zu bewegen und zu funktionieren.

Wenn Essen gekocht wird, wird ein Teil der Energie aus den chemischen Bindungen freigesetzt, die durch die thermische Energie entstehen.

Nachdem die Menschen gegessen haben, wandelt der Verdauungsprozess die chemische Energie in eine Form um, die ihr Körper benutzen kann (Barth, S. F.).

10- Zellatmung

Während der Zellatmung nehmen unsere Körper die Glukosemoleküle und brechen die Bindungen, die die Moleküle zusammenhalten.

Wenn diese Bindungen gebrochen werden, wird die chemische Energie, die in diesen Bindungen gespeichert ist, freigesetzt und verwendet, um die ATP-Moleküle zu bilden, eine Form von nutzbarer Energie für uns.

11- Muskuläre Bewegung und Bewegung

Muskuläre Bewegung ist ein Beispiel dafür, wie der Körper chemische Energie nutzt, um sie in mechanische oder kinetische umzuwandeln.

Bei Verwendung der Energie, die in dem ATP enthalten ist, treten Konformationsänderungen in Skelettmuskelproteinen auf, die bewirken, dass sie sich anspannen oder entspannen, was zu körperlicher Bewegung führt.

12- Chemische Zersetzung

Wenn Lebewesen sterben, muss die Energie, die in ihren chemischen Bindungen enthalten ist, irgendwohin gehen. Bakterien und Pilze nutzen diese Energie in Fermentationsreaktionen.

13- Wasserstoff und Sauerstoff

Wasserstoff ist ein leichtes und brennbares Gas. In Verbindung mit Sauerstoff wird Wärme explosionsartig freigesetzt.

Dies war die Ursache für die Tragödie des Hindenburg Luftschiffes, da diese Fahrzeuge mit Wasserstoff aufgeblasen wurden. Heute wird diese Reaktion verwendet, um Raketen in den Weltraum zu treiben.

14- Explosionen

Explosionen sind chemische Reaktionen, die sehr schnell passieren und viel Energie freisetzen. Wenn ein Sprengstoff abgefeuert wird, verändert sich die im Sprengstoff gespeicherte chemische Energie und wird in Schallenergie, kinetische Energie und thermische Energie umgewandelt.

Diese sind in Klang, Bewegung und Wärme zu beobachten, die erzeugt werden.

15- Neutralisierung von Säuren

Durch Neutralisieren einer Säure mit einer Base wird Energie freigesetzt. Dies liegt daran, dass die Reaktion exotherm ist.

16- Säure in Wasser

Auch beim Verdünnen einer Säure in Wasser findet eine exotherme Reaktion statt. Es muss mit großer Sorgfalt vorgegangen werden, um ein Verspritzen von Säure zu vermeiden. Der richtige Weg, um eine Säure zu verdünnen, ist immer das Hinzufügen zum Wasser und niemals das Gegenteil.

17- Kühlgel

Kalte Behälter, die im Sport verwendet werden, sind Beispiele für chemische Energie. Wenn der innere Beutel, der mit Wasser gefüllt ist, bricht, reagiert er mit den Ammoniumnitratgranulaten und erzeugt während der Reaktion neue chemische Bindungen, die Energie aus der Umgebung absorbieren.

Infolge der Speicherung der chemischen Energie in neuen Bindungen nimmt die Temperatur der kalten Packung ab.

18- Gel-Thermosäcke

Diese nützlichen Taschen, die verwendet werden, um kalte Hände oder schmerzende Muskeln aufzuwärmen, enthalten Chemikalien in ihnen.

Wenn Sie das Paket brechen, um es zu verwenden, werden die Chemikalien aktiviert. Diese Chemikalien sind gemischt und die chemische Energie, die sie freisetzen, erzeugt die Hitze, die das Paket erhitzt.

19- Aluminium in Salzsäure

Bei einer chemischen Reaktion in einem Laboratorium wird der Salzsäurelösung Aluminiumfolie zugesetzt.

Das Reagenzglas wird sehr heiß, weil während der Reaktion viele chemische Bindungen gebrochen werden, die chemische Energie freisetzen, die die Temperatur der Lösung erhöht.

20 - Kernenergie

Obwohl es kein Beispiel für nennenswerte chemische Energie ist. Wenn ein Spaltkern in mehrere kleinere Fragmente zerfällt.

Diese Fragmente oder Spaltprodukte sind ungefähr gleich der Hälfte der ursprünglichen Masse. Zwei oder drei Neutronen werden ebenfalls emittiert.

Die Summe der Massen dieser Fragmente ist geringer als die ursprüngliche Masse. Diese "verschwundene" Masse (etwa 0,1% der ursprünglichen Masse) wurde gemäß der Einstein-Gleichung in Energie umgewandelt (AJ Software & Multimedia, 2015).

Zusätzliche Konzepte, um chemische Energie zu verstehen

Chemische Reaktionen umfassen das Herstellen und Brechen chemischer Bindungen (ionisch und kovalent) und die chemische Energie eines Systems ist die Energie, die aufgrund der Herstellung und des Bruches dieser Bindungen freigesetzt oder absorbiert wird.

Das Brechen von Bindungen erfordert Energie, die Bildung von Bindungen setzt Energie frei, und die Gesamtreaktion kann endergonisch (ΔG <0) oder exergonisch (ΔG> 0) sein, basierend auf den allgemeinen Veränderungen der Stabilität der Reaktanten zu den Produkten (Chemical Energy, SF ).

Chemische Energie spielt eine entscheidende Rolle in jedem Tag unseres Lebens. Durch einfache Reaktionen und Redoxchemie, Ruptur und Bindungsbildung kann Energie gewonnen und nutzbar genutzt werden (Solomon Koo, 2014).

Referenzen

1. AJ Software & Multimedia. (2015). Kernspaltung: Grundlagen. Von atomicarchive.com wiederhergestellt.
2. Barth, B. (S. F.). Beispiele für chemische Energie. Von greenliving.lovetoknow.com abgerufen.
3. Chemische Energie Beispiele. (S.F.) Von softsschools.com wiederhergestellt.
4. Chemische Energie (S.F.) Von science.uwaterloo abgerufen.
5. Encyclopædia Britannica. (2016, 16. September). Chemische Energie. Wiederhergestellt von britannica.com.
6. Helmenstin, A. M. (2017, 15. März). Was ist ein Beispiel für chemische Energie? Von thinkco.com abgerufen.
7. Jiaxu Wang, J. W. (2015, 11. Dezember). Standard-Reduktionspotenzial. Von chem.libretexts.org abgerufen.
8. Solomon Koo, B. N. (2014, 1. März). Chemische Energie Von chem.libretexts.org abgerufen.