Energia chimica: cos'è, come funziona, esempi

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Definizione

L'energia chimica è l'energia immagazzinata nei legami dei composti chimici. L'energia chimica può essere rilasciata durante una reazione chimica, spesso sotto forma di calore; tali reazioni sono chiamate esotermiche.

Le reazioni che richiedono un input di calore per procedere possono immagazzinare parte di quell'energia come energia chimica in legami di nuova formazione.

L'energia chimica negli alimenti viene convertita dall'organismo in energia meccanica e calore. L'energia chimica nel carbone viene convertita in energia elettrica in una centrale elettrica. L'energia chimica in una batteria può anche fornire energia elettrica tramite elettrolisi.

Come funziona

L'energia chimica viene rilasciata quando i legami si formano in una reazione chimica, producendo spesso calore come sottoprodotto (reazione esotermica).

Ci sono due termini importanti da conoscere nello studio dell'energia chimica.

  1. Esoergico: Una reazione nucleare esotermica (esoergica) è una reazione che rilascia energia quando si formano legami chimici.
  2. Endoergico: una reazione endotermica (o endoergica) è una reazione che richiede un input di energia per avere luogo. Si noti che l'energia è spesso necessaria per rompere i legami prima di formare nuovi legami. Esempio: durante la fotosintesi, l'energia del sole è necessaria/utilizzata per rompere i legami CO2 e H2O. Si produce glucosio e si forma così un legame O2.

Qualche esempio

Batterie, biomassa, petrolio, gas naturale e carbone sono esempi di energia chimica immagazzinata. Di solito, una volta che l'energia chimica viene rilasciata da una sostanza, questa sostanza viene trasformata in una sostanza completamente nuova.

Ad esempio, quando un esplosivo si spegne, l'energia chimica in esso contenuta viene trasferita nell'ambiente circostante come energia termica, energia sonora ed energia cinetica.

Vediamo un buon esempio nell'illustrazione del focolare qui sotto.

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Il legno secco è un deposito di energia chimica. Quando il fuoco viene applicato al legno, le molecole dei frammenti di legno reagiscono con l'ossigeno (aria). Questa reazione si traduce in nuovi legami chimici di anidride carbonica, monossido di carbonio e acqua.

Mentre brucia nel camino, l'energia chimica viene rilasciata e convertita in energia termica (calore) ed energia luminosa. Si noti che il legno ora si trasforma in cenere (una nuova sostanza).

Il cibo è anche un buon esempio di energia chimica immagazzinata. Questa energia viene rilasciata durante la digestione. Le molecole nel nostro cibo vengono scomposte in pezzi più piccoli.

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Quando i legami tra questi atomi si allentano o si rompono, si verifica una reazione chimica e si creano nuovi composti. Quando i legami si rompono o si allentano, l'ossidazione avviene quasi istantaneamente.

Nell'esempio precedente, si noti che nuovi composti si formano dalla scomposizione di altre molecole o atomi. La reazione chimica è la causa di ciò.

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Una reazione chimica è coinvolta in questa decomposizione. L'energia prodotta ci mantiene caldi, mantiene e ripara i corpi e ci rende capaci di muoversi.

Alimenti diversi immagazzinano quantità diverse di energia. L'energia negli alimenti è misurata in chilocalorie (o calorie).

Riesci a pensare ad alcuni ottimi esempi di energia chimica?

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