Che cos'è l'energia chimica?

Scientificamente, l'energia è definita come la capacità di svolgere un lavoro. Mentre ci sono molte forme di energia, possono essere raggruppate in due categorie: energia potenziale o energia immagazzinata; e energia cinetica, o energia del movimento. L'energia chimica è una forma di energia potenziale ed è posseduta da cose come cibo, carburanti e batterie.

All'interno di ogni categoria di energia, ci sono molte diverse forme di energia. L'energia chimica è una forma di energia potenziale, insieme a energia meccanica, energia gravitazionale, energia nucleare ed energia elettrica. Tutte queste forme di energia sono immagazzinate all'interno di un oggetto e sono convertite in forme di energia cinetica quando viene applicata una forza o un cambiamento. Le diverse forme di energia cinetica sono l'energia radiante, che comprende luce, raggi X e onde radio, calore, movimento e suono.

Come affermato dalla prima legge della termodinamica, l'energia non può essere né creata né distrutta; può essere convertito solo da un modulo all'altro. Durante le reazioni chimiche, le molecole possono essere create o distrutte. Se viene creato un prodotto, l'energia chimica viene immagazzinata nei legami che compongono le molecole. Se qualcosa viene scomposto, l'energia chimica viene rilasciata, di solito sotto forma di calore. Se una reazione rilascia energia, si chiama esotermica e se assorbe energia, si chiama endotermica.

Un esempio di energia chimica è quello che si trova nel cibo che mangiamo. L'energia è immagazzinata nei legami delle molecole che compongono il cibo. Quando mangiamo il cibo, le grandi molecole vengono scomposte in molecole più piccole che possono essere utilizzate dalle cellule del corpo. Il processo di scomposizione e utilizzo del cibo da parte delle nostre cellule si chiama respirazione. Durante la respirazione, l'energia chimica viene convertita in calore, energia cinetica e altre forme di energia chimica, come quella immagazzinata nelle cellule adipose del nostro corpo.

Il cibo è solo un esempio di combustibile: è il modo in cui gli animali, compresi gli esseri umani, alimentano i loro corpi. Altre forme di combustibile includono legno e sostanze chimiche, come il petrolio. Quando il legno viene bruciato, l'energia chimica all'interno delle celle della legna si rompe e il calore viene rilasciato. Nel motore di un'auto o di un camion, l'energia nella benzina viene convertita in calore e movimento, per far muovere l'auto.

L'energia cinetica può anche essere convertita in energia potenziale. Durante il processo di fotosintesi effettuato dalle piante, l'energia radiante o la luce del sole viene convertita in energia chimica, che viene immagazzinata all'interno della pianta. Quando gli animali mangiano le piante, si verifica la reazione inversa. I legami sono rotti, il che rilascia l'energia chimica immagazzinata che gli animali possono usare.