¿Qué es la energía potencial química?
La energía potencial química es la energía que se almacena en los átomos y los enlaces entre los átomos y puede ser liberada por diversas reacciones químicas. Un ejemplo con el que la mayoría de las personas está familiarizada es la energía liberada cuando se queman combustibles fósiles como la gasolina. En este caso, la energía potencial química de la gasolina se libera principalmente como calor. El cuerpo humano libera la energía química potencial de los alimentos para usarla como combustible. La energía potencial química está presente en muchos compuestos y productos químicos, tanto naturales como artificiales.
Los enlaces entre los átomos son la fuente de toda la energía química potencial. Los átomos con enlaces muy fuertes del tipo iónico o covalente tienen una energía química potencial relativamente baja, ya que requiere una gran cantidad de energía externa simplemente para romper los enlaces. Los enlaces más débiles, como los del tipo van der Waal, tienen más energía química potencial, ya que requieren relativamente poca energía para romperse.
La energía se libera cuando estos enlaces se forman entre los átomos, y la energía en las reacciones químicas no se crea ni se destruye. Esto significa que las reacciones químicas pueden analizarse como ecuaciones matemáticas. Dado que un enlace fuerte requiere una gran cantidad de energía para romperse, esto debe significar que cuando se forma el mismo enlace, se libera mucha energía. Por la misma lógica, cuando se forma un enlace débil, se libera relativamente poca energía.
Por ejemplo, cuando dos átomos de hidrógeno se unen para formar una molécula de gas hidrógeno, forman un enlace fuerte. Esto requiere poca energía externa para lograrlo. La energía química de los átomos se libera como calor y luz. Para romper el enlace entre los dos átomos, se debe aplicar la misma cantidad de energía que se liberó cuando se unieron para romper el enlace. Esta energía será absorbida por los átomos.
Nos encontramos con los mecanismos de liberación de energía química potencial todos los días. Quemar gasolina en nuestros autos es solo una forma. La forma en que se libera esta energía es mediante la combinación de moléculas de oxígeno con las moléculas del combustible. Las moléculas de oxígeno y las moléculas de combustible están unidas con enlaces relativamente débiles. Cuando se quema el combustible, las moléculas de oxígeno y combustible se rompen y se recombinan como moléculas de dióxido de carbono y agua, que se forman con enlaces muy fuertes, por lo que se libera una gran cantidad de energía. El motor convierte esta energía en energía cinética y la utiliza para mover el vehículo.