หุ้น:
20 ตัวอย่างพลังงานเคมีเพื่อทำความเข้าใจแนวคิด
ในบรรดา ตัวอย่างของพลังงานเคมี เราสามารถค้นหาแบตเตอรี่ชีวมวลน้ำมันก๊าซธรรมชาติหรือถ่านหิน สิ่งนี้อธิบายแนวคิดว่าพลังงานเคมีเป็นพลังงานที่เก็บไว้ในผลิตภัณฑ์เคมีซึ่งทำให้เกิดพลังงานภายในอะตอมและโมเลกุล.
ส่วนใหญ่แล้วจะถือเป็นพลังงานของพันธะเคมี แต่คำนี้ยังรวมถึงพลังงานที่เก็บไว้ในการจัดเรียงอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมและไอออน.
มันเป็นรูปแบบของพลังงานศักย์ที่จะไม่ถูกสังเกตจนกว่าจะเกิดปฏิกิริยา (Helmenstine, 2017).
โดยปกติเมื่อพลังงานเคมีถูกปลดปล่อยออกมาจากสารเคมีสารนั้นจะถูกเปลี่ยนเป็นสารชนิดใหม่อย่างสมบูรณ์.
ตัวอย่างพลังงานเคมีที่โดดเด่น 20 ตัวอย่าง
1- ไม้
ไม้นับพันปีเป็นแหล่งพลังงาน รอบกองไฟฟืนเผาไหม้และเมื่อเผาไฟพลังงานเคมีที่เก็บไว้ในพันธะของโมเลกุลเซลลูโลสในไม้จะปลดปล่อยความร้อนและแสง (Chemical Energy Example, S.F. ).
ในช่วงการปฏิวัติอุตสาหกรรมเครื่องยนต์ไอน้ำเช่นรถไฟใช้ถ่านหินเป็นแหล่งพลังงาน.
การเผาไหม้ถ่านหินปล่อยความร้อนที่ใช้ในการระเหยน้ำและผลิตพลังงานจลน์กับการเคลื่อนที่ของลูกสูบ.
แม้ว่าเครื่องยนต์ไอน้ำจะเลิกใช้งานแล้ว แต่ก็ยังคงใช้ถ่านหินเป็นแหล่งพลังงานในการผลิตไฟฟ้าและความร้อน.
3- น้ำมันเบนซิน
เชื้อเพลิงน้ำมันเชื้อเพลิงเหลวเช่นน้ำมันหรือก๊าซเป็นพลังงานทางเคมีที่สำคัญที่สุดในรูปแบบของอารยธรรมมนุษย์.
เมื่อมีการจัดหาแหล่งกำเนิดเชื้อเพลิงฟอสซิลเหล่านี้จะเปลี่ยนรูปแบบทันทีปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาลเข้าสู่กระบวนการ.
พลังงานนั้นถูกใช้ในหลาย ๆ ด้านโดยเฉพาะอย่างยิ่งเพื่อการขนส่ง.
เมื่อคุณเหยียบคันเร่งรถยนต์ก๊าซในถังจะกลายเป็นพลังงานกลที่ขับเคลื่อนรถไปข้างหน้าซึ่งจะสร้างพลังงานจลน์ในรูปแบบของรถที่กำลังเคลื่อนที่.
4- ก๊าซธรรมชาติ
เมื่อโพรเพนถูกเผาเพื่อทำอาหารบนตะแกรงพลังงานเคมีที่เก็บไว้ในพันธะของโมเลกุลโพรเพนจะสลายตัวและความร้อนจะถูกปล่อยออกมาสำหรับการปรุงอาหาร.
ในทำนองเดียวกันก๊าซธรรมชาติเช่นมีเธนกำลังถูกใช้เป็นทางเลือกสำหรับน้ำมันเบนซินและดีเซลเพื่อเพิ่มยานพาหนะ.
5- ศักยภาพรีดอกซ์
องค์ประกอบทางเคมีมีความสามารถในการให้หรือรับอิเล็กตรอน ในการทำเช่นนั้นพวกเขายังคงอยู่ในสถานะของพลังงานที่มากหรือน้อยขึ้นอยู่กับองค์ประกอบ.
เมื่อองค์ประกอบหนึ่งถ่ายโอนอิเล็กตรอนไปยังอีกองค์ประกอบหนึ่งความแตกต่างระหว่างสถานะพลังงานเหล่านั้นเรียกว่าศักย์รีดอกซ์.
ตามแบบแผนหากความแตกต่างเป็นบวกปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นเอง (Jiaxu Wang, 2015).
6- แบตเตอรี่และเซลล์ voltaic
7- พลังงานชีวภาพ
มีบางสายพันธุ์เช่นปลาไหลไฟฟ้า (อิเล็กโทรไลต์ไฟฟ้า) หรือปลาทะเลน้ำลึก (melanocetus johnsonii) ที่มีความสามารถในการสร้างพลังงานชีวภาพจากภายนอก.
ในความเป็นจริงพลังงานชีวภาพมีอยู่ในสิ่งมีชีวิตทั้งหมด ตัวอย่างของพวกเขาคือศักยภาพเยื่อหุ้มเซลล์และเส้นประสาทประสาท.
8- การสังเคราะห์ด้วยแสง
ในระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสงพลังงานของแสงอาทิตย์จะถูกแปลงเป็นพลังงานเคมีที่เก็บไว้ในพันธะคาร์โบไฮเดรต.
ต่อจากนั้นพืชสามารถใช้พลังงานที่เก็บไว้ในพันธะของโมเลกุลคาร์โบไฮเดรตสำหรับการเจริญเติบโตและการซ่อมแซมของพวกเขา.
9- อาหาร
อาหารที่คนกินไม่ว่าจากพืชหรือจากสัตว์เป็นรูปแบบของพลังงานเคมีที่เก็บไว้ที่ร่างกายใช้ในการเคลื่อนย้ายและทำงาน.
เมื่ออาหารถูกทำให้สุกส่วนหนึ่งของพลังงานจะถูกปลดปล่อยออกมาจากพันธะเคมีซึ่งเป็นผลมาจากพลังงานความร้อนที่ถูกนำไปใช้.
หลังจากคนกินกระบวนการย่อยอาหารจะเปลี่ยนพลังงานเคมีให้เป็นรูปแบบที่ร่างกายสามารถใช้ (Barth, S.F. ).
10- การหายใจของเซลล์
ในระหว่างการหายใจของเซลล์ร่างกายของเราใช้โมเลกุลของกลูโคสและทำลายพันธะที่จับโมเลกุลไว้ด้วยกัน.
เมื่อพันธะเหล่านี้แตกสลายพลังงานเคมีที่ถูกเก็บไว้ในพันธะเหล่านี้จะถูกปลดปล่อยออกมาและใช้ในการสร้างโมเลกุล ATP ซึ่งเป็นรูปแบบของพลังงานที่สามารถใช้ได้.
การเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อเป็นตัวอย่างของวิธีที่ร่างกายใช้พลังงานเคมีเพื่อเปลี่ยนมันให้เป็นกลไกหรือการเคลื่อนไหว.
เมื่อใช้พลังงานที่มีอยู่ใน ATP การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในโปรตีนกล้ามเนื้อโครงร่างทำให้เครียดหรือผ่อนคลายทำให้เกิดการเคลื่อนไหวทางกายภาพ.
12- การสลายตัวทางเคมี
เมื่อสิ่งมีชีวิตตายพลังงานที่มีอยู่ในพันธะเคมีของพวกเขาจะต้องไปที่ไหนสักแห่ง แบคทีเรียและเชื้อราใช้พลังงานนี้ในปฏิกิริยาการหมัก.
13- ไฮโดรเจนและออกซิเจน
ไฮโดรเจนเป็นก๊าซที่เบาและติดไฟได้ เมื่อรวมกับออกซิเจนจะทำให้เกิดความร้อนอย่างระเบิด.
นี่เป็นต้นเหตุของโศกนาฏกรรมของเรือบิน Hindenburg เนื่องจากยานพาหนะเหล่านี้มีไฮโดรเจนสูงเกินจริง วันนี้ปฏิกิริยานี้ถูกใช้เพื่อขับเคลื่อนจรวดสู่อวกาศ.
14- ระเบิด
การระเบิดเป็นปฏิกิริยาทางเคมีที่เกิดขึ้นเร็วมากและปล่อยพลังงานออกมาจำนวนมาก เมื่อมีการระเบิดเกิดขึ้นพลังงานเคมีจะถูกเก็บไว้ในการเปลี่ยนแปลงระเบิดและถูกถ่ายโอนไปยังพลังงานเสียงพลังงานจลน์และพลังงานความร้อน.
สิ่งเหล่านี้สามารถสังเกตได้ในเสียงการเคลื่อนไหวและความร้อนที่ถูกสร้างขึ้น.
โดยการทำให้กรดเป็นกลางด้วยเบสจะปล่อยพลังงานออกมา นี่เป็นเพราะปฏิกิริยาคายความร้อน.
16- กรดในน้ำ
เมื่อเจือจางกรดในน้ำจะเกิดปฏิกิริยาคายความร้อน ต้องใช้ความระมัดระวังอย่างยิ่งในการทำเช่นนั้นเพื่อหลีกเลี่ยงกรดกระเด็น วิธีที่ถูกต้องในการเจือจางกรดมักเติมลงในน้ำเสมอและไม่เคยตรงกันข้าม.
17- เจลหล่อเย็น
ตู้เย็นที่ใช้ในกีฬาเป็นตัวอย่างของพลังงานเคมี เมื่อถุงด้านในที่เต็มไปด้วยน้ำแตกมันจะทำปฏิกิริยากับเม็ดแอมโมเนียมไนเตรตและสร้างพันธะเคมีใหม่ระหว่างการทำปฏิกิริยาดูดซับพลังงานจากสิ่งแวดล้อม.
เนื่องจากพลังงานเคมีถูกเก็บไว้ในพันธะใหม่อุณหภูมิของตู้เย็นจะลดลง.
ถุงความร้อน 18- เจล
กระเป๋าที่มีประโยชน์เหล่านี้ที่ใช้ในการอุ่นมือเย็นหรือกล้ามเนื้อเจ็บมีสารเคมีอยู่ภายใน.
เมื่อคุณแบ่งบรรจุภัณฑ์เพื่อใช้งานสารเคมีจะถูกเปิดใช้งาน สารเคมีเหล่านี้จะถูกผสมและพลังงานเคมีที่ปล่อยออกมาจะสร้างความร้อนที่ร้อนในบรรจุภัณฑ์.
19- อลูมิเนียมในกรดไฮโดรคลอริก
ในปฏิกิริยาทางเคมีในห้องปฏิบัติการ: เพิ่มอลูมิเนียมฟอยล์ลงในสารละลายของกรดไฮโดรคลอริก.
หลอดทดลองร้อนมากเพราะในระหว่างทำปฏิกิริยาพันธะเคมีจำนวนมากจะถูกปล่อยออกมาปล่อยพลังงานเคมีทำให้อุณหภูมิของสารละลายเพิ่มขึ้น.
แม้จะไม่ได้เป็นตัวอย่างของพลังงานเคมีที่ควรค่าแก่การกล่าวขวัญ เมื่อนิวเคลียสฟิชชันแบ่งออกเป็นชิ้นเล็ก ๆ หลายชิ้น.
ชิ้นส่วนหรือผลิตภัณฑ์ฟิชชันเหล่านี้มีค่าเท่ากับครึ่งหนึ่งของมวลดั้งเดิม นิวตรอนสองหรือสามตัวถูกปล่อยออกมาเช่นกัน.
ผลรวมของมวลของชิ้นส่วนเหล่านี้น้อยกว่ามวลดั้งเดิม มวล "ที่หายไป" นี้ (ประมาณ 0.1% ของมวลดั้งเดิม) ถูกแปลงเป็นพลังงานตามสมการ Einstein (AJ Software & Multimedia, 2015).
แนวคิดเพิ่มเติมเพื่อทำความเข้าใจพลังงานเคมี
ปฏิกิริยาเคมีเกี่ยวข้องกับการผลิตและการทำลายพันธะเคมี (อิออนและโควาเลนต์) และพลังงานเคมีของระบบคือพลังงานที่ถูกปล่อยหรือถูกดูดซับเนื่องจากการผลิตและการแตกของพันธะเหล่านี้.
การทำลายพันธะต้องใช้พลังงานการสร้างพันธะการปลดปล่อยพลังงานและปฏิกิริยาของโลกอาจเป็น endergonic (ΔG <0) o exergónica (ΔG> 0) ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงทั่วไปในความเสถียรของสารตั้งต้นกับผลิตภัณฑ์ (พลังงานเคมี, S.F. ).
พลังงานเคมีมีบทบาทสำคัญในชีวิตของเราทุกวัน ด้วยปฏิกิริยาอย่างง่ายและเคมีรีดอกซ์การแยกและพันธะพลังงานสามารถสกัดและนำไปใช้ประโยชน์ได้ (โซโลมอนคู, 2014).
การอ้างอิง
- ซอฟต์แวร์ AJ และมัลติมีเดีย (2015) นิวเคลียร์ฟิชชัน: พื้นฐาน กู้คืนจาก atomicarchive.com.
- Barth, B. (S.F. ) ตัวอย่างของพลังงานเคมี สืบค้นจาก greenliving.lovetoknow.com.
- ตัวอย่างพลังงานเคมี ( S.F. ) กู้คืนจาก softschools.com.
- พลังงานเคมี ( S.F. ) สืบค้นจาก Science.uwaterloo.
- สารานุกรมบริแทนนิกา (2016, 16 กันยายน) พลังงานเคมี กู้คืนจาก britannica.com.
- Helmenstine, A. M. (2017, 15 มีนาคม) ตัวอย่างของพลังงานเคมีคืออะไร? ดึงมาจาก thinkco.com.
- Jiaxu Wang, J. W. (2015, 11 ธันวาคม) ศักยภาพการลดมาตรฐาน สืบค้นจาก chem.libretexts.org.
- โซโลมอนคู, บีเอ็น. (2014, 1 มีนาคม) พลังงานเคมี สืบค้นจาก chem.libretexts.org.