Wat is chemische energie?

Wetenschappelijk wordt energie gedefinieerd als het vermogen om werk te doen. Hoewel er veel vormen van energie zijn, kunnen ze in twee categorieën worden gegroepeerd: potentiële energie of opgeslagen energie; en kinetische energie of bewegingsenergie. Chemische energie is een vorm van potentiële energie en wordt bezeten door dingen zoals voedsel, brandstoffen en batterijen.

Binnen elke energiecategorie zijn er veel verschillende vormen van energie. Chemische energie is een vorm van potentiële energie, samen met mechanische energie, zwaartekrachtenergie, kernenergie en elektrische energie. Al deze vormen van energie worden opgeslagen in een object en worden omgezet in vormen van kinetische energie wanneer een kracht of verandering wordt toegepast. De verschillende vormen van kinetische energie zijn stralingsenergie, waaronder licht, röntgenstralen en radiogolven, warmte, beweging en geluid.

Zoals verklaard door de eerste wet van de thermodynamica, kan energie niet worden gecreëerd of vernietigd; het kan alleen van de ene vorm naar de andere worden geconverteerd. Tijdens chemische reacties kunnen moleculen worden aangemaakt of vernietigd. Als een product wordt gemaakt, wordt de chemische energie opgeslagen in de bindingen waaruit de moleculen bestaan. Als er iets wordt afgebroken, komt de chemische energie vrij, meestal als warmte. Als een reactie energie vrijgeeft, wordt deze exotherm genoemd en als deze energie absorbeert, wordt deze endotherm genoemd.

Een voorbeeld van chemische energie is die in het voedsel dat we eten. Energie wordt opgeslagen in de bindingen van de moleculen waaruit voedsel bestaat. Wanneer we het voedsel eten, worden de grote moleculen opgesplitst in kleinere moleculen die door de lichaamscellen kunnen worden gebruikt. Het proces van afbraak en het gebruik van het voedsel door onze cellen wordt ademhaling genoemd. Tijdens de ademhaling wordt de chemische energie omgezet in warmte, kinetische energie en andere vormen van chemische energie, zoals die opgeslagen in de vetcellen in ons lichaam.

Voedsel is slechts een voorbeeld van een brandstof - het is hoe dieren, inclusief mensen, hun lichaam van brandstof voorzien. Andere vormen van brandstof zijn hout en chemicaliën, zoals aardolie. Wanneer hout wordt verbrand, breekt de chemische energie in de cellen van het hout en komt er warmte vrij. In de motor van een auto of vrachtwagen wordt de energie in de benzine omgezet in warmte en beweging, om de auto te laten bewegen.

Kinetische energie kan ook worden omgezet in potentiële energie. Tijdens het fotosyntheseproces van planten wordt stralingsenergie of het licht van de zon omgezet in chemische energie, die in de plant wordt opgeslagen. Wanneer dieren de planten eten, vindt de omgekeerde reactie plaats. De bindingen worden verbroken, waardoor de opgeslagen chemische energie voor de dieren vrijkomt.