Τι είναι η χημική δυναμική ενέργεια;

Η χημική δυναμική ενέργεια είναι ενέργεια που αποθηκεύεται στα άτομα και οι δεσμοί μεταξύ των ατόμων και μπορεί να απελευθερωθεί από διάφορες χημικές αντιδράσεις.Ένα παράδειγμα που οι περισσότεροι άνθρωποι είναι εξοικειωμένοι είναι η ενέργεια που απελευθερώνεται όταν καίγονται τα ορυκτά καύσιμα όπως η βενζίνη.Σε αυτή την περίπτωση, η χημική δυναμική ενέργεια της βενζίνης απελευθερώνεται κυρίως ως θερμότητα.Το ανθρώπινο σώμα απελευθερώνει τη χημική δυναμική ενέργεια των τροφίμων για χρήση ως καύσιμο.Η χημική δυναμική ενέργεια υπάρχει σε πολλές ενώσεις και χημικές ουσίες, τόσο φυσικά που εμφανίζονται όσο και ο άνθρωπος.

Οι δεσμοί μεταξύ των ατόμων είναι η πηγή όλων των χημικών δυναμικών ενέργειας.Τα άτομα με πολύ ισχυρούς δεσμούς του ιοντικού ή ομοιοπολικού τύπου έχουν σχετικά χαμηλή δυναμική χημική ενέργεια, καθώς απαιτεί μεγάλη ποσότητα εξωτερικής ενέργειας απλώς για να σπάσει τους δεσμούς.Οι ασθενέστεροι δεσμοί, όπως αυτοί του τύπου van der Waal, έχουν περισσότερη πιθανή χημική ενέργεια, καθώς απαιτούν σχετικά μικρή ενέργεια για να σπάσουν.

Η ενέργεια απελευθερώνεται όταν αυτοί οι δεσμοί σχηματίζονται μεταξύ των ατόμων και η ενέργεια σε χημικές αντιδράσεις δεν δημιουργείται ή καταστρέφεται.Αυτό σημαίνει ότι οι χημικές αντιδράσεις μπορούν να αναλυθούν όπως οι μαθηματικές εξισώσεις.Δεδομένου ότι ένας ισχυρός δεσμός απαιτεί μεγάλη ποσότητα ενέργειας για να σπάσει, αυτό πρέπει να σημαίνει ότι όταν ο ίδιος δεσμός σχηματίζεται, απελευθερώνεται μεγάλη ενέργεια.Με την ίδια λογική, όταν μια αδύναμη μορφή δεσμού, απελευθερώνεται σχετικά μικρή ενέργεια.

Για παράδειγμα, όταν δύο άτομα υδρογόνου δεσμεύουν για να σχηματίσουν ένα μόριο αερίου υδρογόνου, σχηματίζουν έναν ισχυρό δεσμό.Αυτό απαιτεί ελάχιστη εξωτερική ενέργεια για να επιτευχθεί.Η χημική ενέργεια των ατόμων απελευθερώνεται ως θερμότητα και φως.Προκειμένου να σπάσει ο δεσμός μεταξύ των δύο ατόμων, η ίδια ποσότητα ενέργειας που απελευθερώθηκε όταν δεσμεύτηκαν πρέπει να εφαρμοστούν για να σπάσουν τον δεσμό.Αυτή η ενέργεια θα απορροφηθεί από τα άτομα.

Αντιμετωπίζουμε τους μηχανισμούς της απελευθέρωσης της χημικής δυναμικής ενέργειας καθημερινά.Η καύση αερίου στα αυτοκίνητά μας είναι μόνο ένας τρόπος.Ο τρόπος με τον οποίο απελευθερώνεται αυτή η ενέργεια είναι ο συνδυασμός μορίων οξυγόνου με τα μόρια του καυσίμου.Τα μόρια οξυγόνου και τα μόρια καυσίμου συνδέονται με σχετικά αδύναμους δεσμούς.Όταν το καύσιμο καίγεται, τα μόρια οξυγόνου και καυσίμου σπάζουν και ανασυνδυασμένα ως διοξείδιο του άνθρακα και μόρια νερού, τα οποία σχηματίζονται και τα δύο με πολύ ισχυρό δεσμό, έτσι απελευθερώνεται μεγάλη ποσότητα ενέργειας.Αυτή η ενέργεια μετατρέπεται στη συνέχεια από τον κινητήρα σε κινητική ενέργεια και χρησιμοποιείται για τη μετακίνηση του οχήματος.