Cos'è la potenziale energia chimica?

La potenziale energia chimica è l'energia immagazzinata in un materiale che può essere rilasciato attraverso una reazione chimica.Questa energia può derivare dalla combinazione di atomi o molecole o dalla rottura delle molecole.Viene rilasciato sotto forma di calore, luce o entrambi.Di solito è necessario qualche tipo di grilletto per rilasciare energia potenziale, ma questo grilletto può essere semplice come miscelare due materiali insieme, come l'aggiunta del metallo altamente reattivo, il potassio, con l'acqua, con una reazione molto forte che rilascia molto moltodi calore.

La formazione e la rottura dei legami tra atomi sono la fonte di tutte le potenziali energia chimica.A seconda della forza di tali legami, la quantità di energia immagazzinata varierà.Le obbligazioni molto forti immagazzinano una piccola quantità di energia e le obbligazioni deboli immagazzinano quantità maggiori.I legami forti sono molto stabili e richiedono un'energia aggiunta per rompere, il che significa che meno energia viene rilasciata quando si è rotta.Il contrario è vero per i legami deboli, quindi richiedono poca energia aggiunta come fattore scatenante per rompere e rilasciare una grande quantità di energia.

Questo principio di potenziale energia chimica è la base per il nostro uso di molte fonti energetiche del mondo.I carburanti di idrocarburi, noti anche come combustibili fossili, come carbone, petrolio e i suoi derivati raffinati, contengono quantità molto grandi di potenziale energia chimica.Se bruciate, le molecole di queste sostanze sono combinate con ossigeno.Ciò si traduce nella rottura di alcuni dei legami molecolari tra alcuni atomi nelle molecole e la formazione di altri poiché gli atomi di ossigeno sono incorporati nella struttura molecolare, un processo noto come ossidazione.Il risultato è il rilascio di potenziali energia chimica sotto forma di calore e luce, ma in particolare il calore, che è sfruttato e utilizzato per alimentare le macchine e convertita in elettricità. L'energia immagazzinata è espressa in unità internazionali standard (SI) di megajoule perchilogrammo (MJ/kg) e la quantità di energia immagazzinata in una sostanza in relazione a una data massa è chiamata densità di energia.Ciò consente il confronto della quantità di potenziale energia chimica immagazzinata in una sostanza con un'altra per massa.Questo tipo di energia può essere rilasciato in diversi modi.Per i combustibili fossili, di solito viene rilasciato dalla bruciatura.Per sostanze come gli alimenti, viene rilasciato durante i processi metabolici dei Bodys, che sono chimicamente identici alla combustione ma che vengono effettuate una velocità molto più lenta e controllata.

Esplosivi come la dinamite e la nitroglicerina rilasciano molto rapidamente la loro potenziale energia chimica, il che dà loro le loro proprietà esplosive.La maggior parte degli esplosivi ha una quantità relativamente bassa di potenziale energia chimica in massa, anche rispetto a cose come lo zucchero, ma le loro proprietà chimiche consentono di rilasciare questa energia quasi istantaneamente.Ad esempio, la nitroglicerina contiene 6,5 MJ/kg e la canna da zucchero grezza contiene 19 MJ/kg.