Mi az a potenciális kémiai energia?
A potenciális kémiai energiát egy olyan anyagban tárolják, amely kémiai reakción keresztül felszabadulhat.Ez az energia az atomok vagy molekulák kombinálásából származhat, vagy a molekulák széttöredezéséből.Hő, fény vagy mindkettő formájában szabadul fel.Általában valamilyen típusú triggerre van szükség a potenciális energia felszabadításához, de ez a trigger ugyanolyan egyszerű lehet, mint csak két anyag összekeverése, például a nagyon reaktív fém, a kálium hozzáadása, amely nagyon erős reakciót eredményez, amely sokat bocsát kihőt.
Az atomok közötti kötések képződése és törése az összes potenciális kémiai energia forrása.Az ilyen kötések erősségétől függően a tárolt energia mennyisége változik.A nagyon erős kötvények kis mennyiségű energiát tárolnak, a gyenge kötvények pedig nagyobb mennyiségeket tárolnak.Az erős kötések nagyon stabilak, és hozzáadott energiát igényelnek a töréshez, ami azt jelenti, hogy kevesebb energiát szabadítanak fel, ha törés.Az ellenkezője igaz a gyenge kötésekre, tehát kevés hozzáadott energiát igényelnek, mint kiváltó tényező, hogy nagy energiát törjenek és engedjenek fel.
A potenciális kémiai energia ezen elve alapja a világ sok energiaforrásainak felhasználásának.A szénhidrogén üzemanyagok, más néven fosszilis tüzelőanyagok, például szén, kőolaj és finomított származékai, nagyon nagy mennyiségű potenciális kémiai energiát tartalmaznak.Elégetés esetén ezeknek az anyagoknak a molekuláit kombinálják az oxigénnel.Ennek eredményeként a molekulák egyes atomjai között egyes molekuláris kötések megszakadnak, és mások oxigénatomokként képződését beépítik a molekuláris szerkezetbe, ezt az eljárást oxidációnak nevezik.Ennek eredményeként a potenciális kémiai energia felszabadulása hő és fény formájában, de különösen a hőt, amelyet kihasználnak és gépekhez használnak, és elektromos áramra konvertálják.Kilogrammot (MJ/kg), és az anyagban tárolt energia mennyiségét egy adott tömeghez viszonyítva energia sűrűségnek nevezzük.Ez lehetővé teszi az egyik anyagban tárolt potenciális kémiai energia mennyiségének összehasonlítását a tömeggel.Az ilyen típusú energia különféle módon szabadulhat fel.A fosszilis tüzelőanyagok esetében általában égés.Az olyan anyagok esetében, mint az élelmiszerek, a test anyagcsere -folyamatainál szabadulnak fel, amelyek kémiailag megegyeznek az égéssel, de sokkal lassabb és ellenőrzött arányt végeznek.
A robbanóanyagok, például a dinamit és a nitroglicerin nagyon gyorsan felszabadítják potenciális kémiai energiájukat, ami robbanásveszélyes tulajdonságaikat adja meg.A legtöbb robbanóanyag viszonylag alacsony mennyiségű potenciális kémiai energiát tartalmaz, még akkor is, mint például a cukor, de kémiai tulajdonságai lehetővé teszik, hogy ez az energia szinte azonnal felszabaduljon.Például a nitroglicerin 6,5 MJ/kg -ot, a nyers cukornádot pedig 19 MJ/kg.