¿Qué es la energía química potencial?
La energía química potencial es la energía almacenada en un material que puede liberarse a través de una reacción química. Esta energía puede provenir de la combinación de átomos o moléculas o de romper moléculas. Se libera en forma de calor, luz o ambos. Por lo general, es necesario algún tipo de desencadenante para liberar energía potencial, pero este desencadenante puede ser tan simple como simplemente mezclar dos materiales, como agregar el metal altamente reactivo, el potasio, con agua, lo que resulta en una reacción muy fuerte que libera una gran cantidad de calor.
La formación y ruptura de enlaces entre átomos es la fuente de toda la energía química potencial. Dependiendo de la fuerza de tales enlaces, la cantidad de energía almacenada variará. Los enlaces muy fuertes almacenan una pequeña cantidad de energía, y los bonos débiles almacenan cantidades mayores. Los enlaces fuertes son muy estables y requieren energía adicional para romper, lo que significa que se libera menos energía cuando se rompe. Lo contrario es cierto para los enlaces débiles, por lo que requieren poca energía agregada como desencadenante To Romper y liberar una gran cantidad de energía.
Este principio de energía química potencial es la base para nuestro uso de muchas de las fuentes de energía del mundo. Los combustibles de hidrocarburos, también conocidos como combustibles fósiles, como el carbón, el petróleo y sus derivados refinados, contienen cantidades muy grandes de energía química potencial. Cuando se quema, las moléculas de estas sustancias se combinan con oxígeno. Esto da como resultado la ruptura de algunos de los enlaces moleculares entre ciertos átomos en las moléculas y la formación de otros como átomos de oxígeno se incorporan a la estructura molecular, un proceso conocido como oxidación. El resultado es la liberación de energía química potencial en forma de calor y luz, pero particularmente el calor, que se aprovecha y se usa para encender máquinas y convertida en electricidad.
La energía almacenada se expresa en unidades internacionales estándar (SI) de megajulios por kilogramo (MJ/kg), y THLa cantidad de energía almacenada en una sustancia en relación con una masa dada se llama densidad de energía. Esto permite la comparación de la cantidad de energía química potencial almacenada en una sustancia con otra por masa. Este tipo de energía puede liberarse de diferentes maneras. Para los combustibles fósiles, generalmente se libera por la quema. Para sustancias como los alimentos, se libera durante los procesos metabólicos del cuerpo, que son químicamente idénticos a la quema, pero se llevan a cabo una velocidad mucho más lenta y controlada.
explosivos como la dinamita y la nitroglicerina liberan su potencial energía química muy rápidamente, lo que les da sus propiedades explosivas. La mayoría de los explosivos tienen una cantidad relativamente baja de energía química potencial por masa, incluso en comparación con cosas como el azúcar, pero sus propiedades químicas permiten que esta energía se libere casi instantáneamente. Por ejemplo, la nitroglicerina contiene 6.5 mJ/kg y la caña de azúcar cruda contiene 19 mJ/kg.