Qu'est-ce que l'énergie potentielle chimique?
L'énergie potentielle chimique est l'énergie qui est stockée dans les atomes et les liaisons entre les atomes et qui peut être libérée par diverses réactions chimiques. Un exemple que la plupart des gens connaissent est celui de l'énergie libérée lors de la combustion de combustibles fossiles tels que l'essence. Dans ce cas, l'énergie potentielle chimique de l'essence est libérée principalement sous forme de chaleur. Le corps humain libère l'énergie potentielle chimique de la nourriture à utiliser comme carburant. L'énergie potentielle chimique est présente dans de nombreux composés et produits chimiques, naturels ou créés par l'homme.
Les liaisons entre les atomes sont la source de toute énergie potentielle chimique. Les atomes avec des liaisons très fortes de type ionique ou covalent ont une énergie chimique potentielle relativement faible, car ils nécessitent une grande quantité d'énergie extérieure simplement pour rompre les liaisons. Les liaisons plus faibles, comme celles du type van der Waal, ont plus d'énergie chimique potentielle, car elles nécessitent relativement peu d'énergie pour se rompre.
L'énergie est libérée lorsque ces liaisons se forment entre les atomes, et l'énergie dans les réactions chimiques n'est ni créée ni détruite. Cela signifie que les réactions chimiques peuvent être analysées comme des équations mathématiques. Comme un lien fort nécessite une grande quantité d’énergie pour se rompre, cela signifie que lorsque ce même lien se forme, une grande quantité d’énergie est libérée. Dans la même logique, lorsqu'un lien faible se forme, relativement peu d'énergie est libérée.
Par exemple, lorsque deux atomes d'hydrogène se lient pour former une molécule de gaz hydrogène, ils forment une liaison forte. Cela nécessite peu d'énergie extérieure à accomplir. L'énergie chimique des atomes est libérée sous forme de chaleur et de lumière. Afin de rompre la liaison entre les deux atomes, il faut appliquer la même quantité d’énergie que celle qui s’était dégagée lors de leur liaison pour rompre la liaison. Cette énergie sera absorbée par les atomes.
Nous rencontrons chaque jour les mécanismes de libération d’énergie chimique potentielle. Brûler de l'essence dans nos voitures n'est qu'un moyen. Cette énergie est libérée par la combinaison de molécules d’oxygène et de carburant. Les molécules d'oxygène et les molécules de carburant sont liées par des liaisons relativement faibles. Lorsque le carburant brûle, les molécules d'oxygène et de carburant sont dissociées et se recombinent en molécules de dioxyde de carbone et d'eau, qui sont toutes deux formées avec des liaisons très fortes, générant ainsi une grande quantité d'énergie libérée. Cette énergie est ensuite convertie par le moteur en énergie cinétique et utilisée pour déplacer le véhicule.