L’energia chimica è una delle varie forme che l’energia può assumere, tra cui l’energia cinetica, l’energia meccanica e l’energia termica. È energia immagazzinata nei legami di composti chimici, come zucchero e benzina. È una delle forme più convenienti che abbiamo per immagazzinare energia. L’energia chimica è disponibile in diverse forme e può essere rilasciata durante una reazione chimica, di solito sotto forma di calore.
Esempi e fonti di energia chimica
Diamo un’occhiata ad alcuni esempi comuni e fonti di energia chimica. Questo ti aiuterà ad avere una comprensione più chiara di questa forma di energia.
1. Combustibili liquidi
I combustibili fossili come il gas e il metano sono alcune delle più importanti forme di energia chimica nell’economia mondiale. Tutto quello che dovete fare è fornire una fonte di accensione ai combustibili. Questo trasformerà istantaneamente i combustibili liquidi dal loro stato chimico, generando una quantità enorme di energia nel processo.
Ci sono numerosi modi per sfruttare tale energia, soprattutto ai fini del trasporto. Ad esempio, quando calpesti l’acceleratore della tua auto, il gas si trasforma in energia meccanica. L’energia meccanica imposta successivamente la vostra auto in movimento, che poi genera energia cinetica.
2. Cibo
Sapevi che il cibo che mangi è una forma di energia chimica immagazzinata? In realtà è l’energia che il tuo corpo usa per muoversi ed eseguire varie funzioni.
Il sole fornisce energia solare per le piante a crescere. L’energia viene quindi convertita in energia chimica nei tessuti vegetali. Quando cucini il cibo, parte dell’energia viene rilasciata dai legami chimici del cibo a causa dell’energia termica applicata. Una volta mangiato il cibo, il processo digestivo converte ulteriormente l’energia chimica in una forma che il tuo corpo può utilizzare.
3. Esplosivi
Gli esplosivi immagazzinano anche energia chimica. Le loro molecole sono composte da atomi che possono riorganizzarsi in altre molecole, che hanno molta meno energia. Quando ciò accade, l’eccesso viene rilasciato come calore e luce.
Gli esplosivi di oggi sono normalmente composti organici nitrati. Vale a dire, sono composti carbonio-idrogeno con gruppi azoto-ossigeno aggiunti a loro. Ciò si traduce in una struttura relativamente instabile. Che significa?
I legami esistenti si romperebbero con solo un piccolo stimolo. Gli atomi si riorganizzeranno quindi in molecole con molta meno energia. La luce e il calore rilasciati, insieme alla rapida trasformazione di una sostanza in gas, generano una feroce esplosione.
4. Batterie
Mentre gli atomi di alcuni elementi possono facilmente donare elettroni, ad altri piace ricevere elettroni. Questo è il concetto in base al quale funzionano le batterie. Vale a dire, due sostanze diverse possono essere disposte in modo tale che gli elettroni fluiscano da una sostanza all’altra quando sono collegati in un circuito, producendo una corrente elettrica.
Una vasta gamma di materiali diversi può essere utilizzata per trasformare l’energia chimica in elettricità in questo modo. Questo è il motivo per cui abbiamo vari tipi di batterie che possono essere utilizzate per alimentare diversi tipi di gadget ed elettronica, inclusi telefoni, computer, droni, fotocamere ecc.
5. Fotosintesi
Le piante raccolgono l’energia solare dal sole e la convertono in energia chimica attraverso un processo noto come fotosintesi. Questo processo comporta reazioni chimiche in cui l’energia solare viene sfruttata dalla molecola vegetale prima di essere trasformata in energia chimica. Alla fine, l’energia chimica viene consumata sotto forma di glucosio.
6. Respirazione
Quando si consuma materiale vegetale, le molecole di glucosio vengono scomposte per produrre acqua e anidride carbonica. L’anidride carbonica e l’acqua, insieme, hanno molta meno energia rispetto allo zucchero. Quindi, l’energia in eccesso viene rilasciata.
L’energia rilasciata è immagazzinata in una molecola nota come adenosina trifosfato (ATP). Questo viene fatto aggiungendo un gruppo fosfato ad un’altra molecola nota come adenosina difosfato (ADP). L’energia può essere rilasciata di nuovo quando necessario. Come si fa?
Il gruppo fosfato viene rimosso. Mentre una certa energia è richiesta per compire questo, molta più energia è prodotta dai nuovi legami che i gruppi distaccati del fosfato creano.
7. Confezioni fredde
Le confezioni fredde utilizzate nello sport sono un altro grande esempio di energia chimica. Il sacchetto interno è riempito con acqua. Quando è rotto, reagisce con i granuli di nitrato di ammonio, formando nuovi legami nel processo. Assorbe anche energia dall’ambiente circostante durante il processo. L’energia chimica viene immagazzinata nei nuovi legami, con conseguente diminuzione della temperatura dell’impacco freddo.
8. Carbone
Il carbone è uno dei migliori esempi di energia chimica, specialmente quando viene utilizzato per generare elettricità. Diamo uno sguardo più profondo a questo.
Il carbone immagazzinato in un serbatoio viene alimentato in una caldaia, dove viene bruciato a temperature estremamente elevate. Ciò si traduce nel rilascio di energia chimica nel carbone sotto forma di energia termica. L’energia termica viene quindi utilizzata per far bollire l’acqua nei serbatoi per produrre vapore.
Successivamente, il vapore viene diretto attraverso tubi collegati agli alberi di filatura. Gli alberi sono collegati a un generatore, che produce elettricità dal processo.
9. Legno
Il legno è una fonte di energia chimica facilmente disponibile ed è stato utilizzato fin dall’antichità per generare calore ed energia. Quando si brucia il legno, i legami chimici nella sua struttura vengono scomposti. Di conseguenza, vengono prodotte sia l’energia luminosa che l’energia termica. Nel processo, il legno viene trasformato in cenere, un materiale chimico con proprietà completamente diverse.
Detto questo, diamo un’occhiata ad alcuni fatti interessanti sull’energia chimica che dovresti sapere.
Curiosità sull’energia chimica
Oggi l’energia chimica è la fonte di energia più utilizzata al mondo. Si dovrebbe capire, tuttavia, che si tratta di una fonte di energia non rinnovabile. Ciò significa che devi usarlo saggiamente. Ne avranno bisogno anche le generazioni future.
Detto questo, ecco alcuni altri fattori interessanti sull’energia chimica:
Fatto 1: Nelle reazioni chimiche, i legami delle sostanze chimiche sono suddivisi, con conseguente formazione di nuovi legami. L’energia luminosa e l’energia termica vengono rilasciate nel processo. L’energia può quindi essere utilizzata per scopi diversi.
Fatto 2: Ci sono sei tipi primari di reazioni chimiche – sintesi, combustione, spostamento singolo, doppio spostamento, decomposizione e acido-base.
Fatto 3: Quando due elementi semplici si combinano per formare una sostanza più complessa in una reazione chimica, il processo è chiamato sintesi.
Fatto 4: Durante la combustione, l’energia chimica sotto forma di calore viene prodotta quando l’ossigeno si mescola con altri materiali per formare anidride carbonica e acqua.
Fatto 5: Una reazione chimica in cui una sostanza dà alcuni dei suoi atomi ad un altro è noto come singolo spostamento.
Fatto 6: Una reazione chimica in cui una sostanza scambia alcuni dei suoi atomi con atomi di un’altra sostanza è chiamata doppio spostamento.
Fatto 7: La decomposizione si verifica quando una sostanza complessa viene scomposta in sostanze più semplici in una reazione chimica.
Fatto 8: Il processo di scomposizione del cibo per rilasciare energia chimica è noto come digestione.
Fatto 9: È anche possibile utilizzare l’energia chimica immagazzinata in alcuni composti inorganici. Ad esempio, è possibile utilizzare l’energia chimica del composto fosforoso sulla testa di un fiammifero per produrre luce e energia termica.
L’energia chimica è l’energia immagazzinata nelle sostanze chimiche, che forma la sua energia all’interno di molecole e atomi. Essenzialmente, ogni composto contiene una certa energia chimica, che può essere rilasciata quando i suoi legami chimici sono rotti. Esempi di sostanze contenenti energia chimica includono legno, cibo, combustibili fossili e batterie.
Foto di: geralt
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