Co je to potenciální chemická energie?

Potenciální chemická energie je energie uložena v materiálu, který může být uvolňován chemickou reakcí.Tato energie může pocházet z kombinace atomů nebo molekul nebo od rozbití molekul od sebe.Vypouští se ve formě tepla, světla nebo obojí.K uvolnění potenciální energie je obvykle nutný nějaký typ spouště, ale tento spouštěč může být stejně jednoduchý jako jen smíchání dvou materiálů dohromady, jako je přidání vysoce reaktivního kovu, draslíku, s vodou, což vede k velmi silné reakci, která se hodně uvolňujetepla.

Tvorba a rozbití vazeb mezi atomy je zdrojem veškeré potenciální chemické energie.V závislosti na síle takových vazeb se množství uložené energie liší.Velmi silné vazby ukládají malé množství energie a slabé vazby ukládají větší množství.Silné vazby jsou velmi stabilní a vyžadují přidanou energii, aby se rozbila, což znamená, že se při rozbití uvolní méně energie.Opak platí o slabých vazbách, takže jako spoušť vyžadují malou přidanou energii, aby se rozbila a uvolnila velké množství energie.

Tento princip potenciální chemické energie je základem pro naše využití mnoha světových zdrojů energie.Uhlovodíková paliva, známá také jako fosilní paliva, jako je uhlí, ropa a její rafinované deriváty, obsahují velmi velké množství potenciální chemické energie.Při spálení jsou molekuly těchto látek kombinovány s kyslíkem.To má za následek přerušení některých molekulárních vazeb mezi určitými atomy v molekulách a tvorba jiných jako atomů kyslíku je začleněna do molekulární struktury, což je proces známý jako oxidace.Výsledkem je uvolňování potenciální chemické energie ve formě tepla a světla, ale zejména teplo, které je využíváno a používáno k napájení strojů a převedeno na elektřinu.Kilogram (MJ/kg) a množství energie uložené v látce ve vztahu k dané hmotě se nazývá hustota energie.To umožňuje srovnání množství potenciální chemické energie uložené v jedné látce k druhé hmotou.Tento typ energie může být uvolňován různými způsoby.U fosilních paliv je obvykle uvolňován Burningem.U látek, jako jsou potraviny, se uvolňuje během metabolických procesů bodových, které jsou chemicky totožné s pálením, ale jsou prováděny mnohem pomalejší a kontrolovanou rychlostí.

Výbušniny, jako je dynamit a nitroglycerin, velmi rychle uvolňují svou potenciální chemickou energii, což jim dává jejich výbušné vlastnosti.Většina výbušnin má relativně nízké množství potenciální chemické energie hmotou, a to i ve srovnání s věcmi, jako je cukr, ale jejich chemické vlastnosti umožňují, aby tato energie byla téměř okamžitě uvolněna.Například nitroglycerin obsahuje 6,5 MJ/kg a surová cukrová třtina obsahuje 19 mJ/kg.