O que é potencial energia química?

A energia química potencial é a energia armazenada em um material que pode ser liberado através de uma reação química. Essa energia pode vir da combinação de átomos ou moléculas ou a partir de moléculas de quebra. É liberado na forma de calor, luz ou ambos. Geralmente, é necessário algum tipo de gatilho para liberar energia potencial, mas esse gatilho pode ser tão simples quanto misturar dois materiais, como adicionar o metal altamente reativo, o potássio, com água, resultando em uma reação muito forte que libera muito calor.

A formação e quebra de ligações entre átomos é a fonte de toda a energia química potencial. Dependendo da força de tais ligações, a quantidade de energia armazenada varia. Os títulos muito fortes armazenam uma pequena quantidade de energia e os títulos fracos armazenam quantidades maiores. As ligações fortes são muito estáveis ​​e requerem energia adicional para quebrar, o que significa que menos energia é liberada quando quebrada. O oposto é verdadeiro para títulos fracos, então eles exigem pouca energia adicional como um gatilhoo Quebrar e liberar muita energia.

Esse princípio de potencial energia química é a base para o uso de muitas das fontes de energia do mundo. Os combustíveis de hidrocarbonetos, também conhecidos como combustíveis fósseis, como carvão, petróleo e seus derivados refinados, contêm quantidades muito grandes de energia química potencial. Quando queimados, as moléculas dessas substâncias são combinadas com oxigênio. Isso resulta na quebra de algumas das ligações moleculares entre certos átomos nas moléculas e a formação de outros como átomos de oxigênio são incorporados à estrutura molecular, um processo conhecido como oxidação. O resultado é a liberação de energia química potencial na forma de calor e luz, mas particularmente o calor, que é aproveitado e usado para alimentar máquinas e convertido em eletricidade.

A energia armazenada é expressa em unidades internacionais padrão (SI) de megajoules por quilograma (mj/kg) e th the a quantidade de energia armazenada em uma substância em relação a uma determinada massa é chamada densidade de energia. Isso permite a comparação da quantidade de energia química em potencial armazenada em uma substância a outra por massa. Esse tipo de energia pode ser liberado de maneiras diferentes. Para combustíveis fósseis, geralmente é liberado pela queima. Para substâncias como alimentos, ele é liberado durante os processos metabólicos do corpo, que são quimicamente idênticos à queima, mas são realizados uma taxa muito mais lenta e controlada.

Explosivos como dinamite e nitroglicerina liberam sua potencial energia química muito rapidamente, o que lhes dá suas propriedades explosivas. A maioria dos explosivos tem uma quantidade relativamente baixa de energia química potencial por massa, mesmo em comparação com coisas como açúcar, mas suas propriedades químicas permitem que essa energia seja liberada quase instantaneamente. Por exemplo, a nitroglicerina contém 6,5 mJ/kg e a cana -de -açúcar bruta contém 19 mJ/kg.