Entre os exemplos de energia química , podemos encontrar baterias, biomassa, petróleo, gás natural ou carvão. Isso explica o conceito de que energia química é a energia armazenada em produtos químicos, o que faz com que seja energia dentro de átomos e moléculas.
Na maioria das vezes, é considerada energia de ligação química , mas o termo também inclui energia armazenada no arranjo eletrônico de átomos e íons.
É uma forma de energia potencial que não será observada até que ocorra uma reação (Helmenstine, 2017).
Normalmente, uma vez que a energia química é liberada de uma substância, essa substância é transformada em uma substância completamente nova.
20 principais exemplos de energia química
1- Madeira
A madeira tem sido uma fonte de energia há milhares de anos. Ao redor de uma fogueira, a madeira queima e, à medida que a madeira queima, a energia química armazenada nas ligações das moléculas de celulose na madeira libera calor e luz (Chemical Energy Examples, SF).
Durante a Revolução Industrial , motores a vapor, como trens, usavam carvão como fonte de energia.
Quando o carvão queima, libera calor que foi usado para evaporar a água e produzir energia cinética com o movimento de um pistão.
Embora os motores a vapor estejam em desuso, o carvão ainda é usado como fonte de energia para gerar eletricidade e calor.
3- Gasolina
Combustível, combustíveis líquidos como petróleo ou gás são algumas das formas economicamente mais importantes de energia química para a civilização humana.
Quando uma fonte de ignição é fornecida, esses combustíveis fósseis se transformam instantaneamente, liberando uma tremenda quantidade de energia no processo.
Essa energia é aproveitada de várias maneiras, principalmente para fins de transporte.
Ao pisar no acelerador do seu carro, o gás no tanque é convertido em energia mecânica que impulsiona o carro para a frente, o que cria energia cinética na forma do carro em movimento.
4- Gás natural
Quando o gás propano é queimado para cozinhar em uma grelha, a energia química armazenada nas ligações das moléculas de propano é quebrada e o calor é liberado para cozinhar.
Da mesma forma, o gás natural, como o metano, está sendo usado como uma alternativa à gasolina e ao diesel para impulsionar veículos.
5- Potencial redox
Os elementos químicos têm a capacidade de fornecer ou aceitar elétrons. Ao fazer isso, eles permanecem em um estado de maior ou menor energia, dependendo do elemento.
Quando um elemento transfere um elétron para outro, a diferença entre esses estados de energia é chamada de potencial redox.
Por convenção, se a diferença é positiva, a reação ocorre espontaneamente (Jiaxu Wang, 2015).
6- Pilhas e células voltaicas
7- Energia bioelétrica
Existem algumas espécies, como enguias elétricas ( electrophorus electricus ) ou peixes abissais ( melanocetus johnsonii ) que são capazes de gerar bioeletricidade externamente.
De fato, a bioeletricidade está presente em todos os seres vivos. Exemplos deles são potenciais de membrana e sinapses neuronais .
8- Fotossíntese
Durante a fotossíntese , a energia da luz solar é convertida em energia química que é armazenada nas ligações de carboidratos.
Posteriormente, as plantas podem usar a energia armazenada nas ligações das moléculas de carboidratos para crescimento e reparo.
9- Alimentos
O alimento que as pessoas comem, seja de uma planta ou de um animal, é uma forma de energia química armazenada que os corpos usam para se mover e funcionar.
Quando o alimento é cozido, parte da energia é liberada de suas ligações químicas como resultado da energia térmica aplicada.
Depois que as pessoas comem, o processo digestivo transforma ainda mais a energia química em uma forma que seus corpos podem usar (Barth, SF).
10- Respiração celular
Durante a respiração celular, nossos corpos pegam moléculas de glicose e quebram os vínculos que mantêm as moléculas unidas.
Quando essas ligações são quebradas, a energia química armazenada nessas ligações é liberada e usada para formar moléculas de ATP, uma forma de energia utilizável para nós.
O movimento muscular é um exemplo de como o corpo utiliza energia química para transformá-lo em mecânico ou cinético .
Ao usar a energia contida no ATP, ocorrem alterações conformacionais nas proteínas do músculo esquelético, causando tensão ou relaxamento, causando movimento físico.
12- Decomposição química
Quando os seres vivos morrem, a energia contida em suas ligações químicas deve ir a algum lugar. Bactérias e fungos usam essa energia nas reações de fermentação .
13- Hidrogênio e oxigênio
O hidrogênio é um gás leve e inflamável. Quando combinado com oxigênio, libera calor de forma explosiva.
Esta foi a causa da tragédia do dirigível Hindenburg, uma vez que esses veículos foram inflados com hidrogênio. Hoje, essa reação é usada para impulsionar foguetes para o espaço.
14- Explosões
Explosões são reações químicas que ocorrem muito rapidamente e liberam muita energia. Quando um explosivo é disparado, a energia química armazenada no explosivo muda e é transferida para energia sonora, energia cinética e energia térmica.
Estes são observáveis no som, movimento e calor que são criados.
Ao neutralizar um ácido com uma base, a energia é liberada. Isso ocorre porque a reação é exotérmica .
16- Ácido na água
Também ao diluir um ácido na água, ocorre uma reação exotérmica. Deve-se tomar cuidado ao evitar salpicos de ácido. A maneira correta de diluir um ácido é sempre adicioná-lo à água e nunca o contrário.
17- Gel refrigerante
Os recipientes frios usados nos esportes são exemplos de energia química. Quando o saco interno cheio de água é quebrado, ele reage com os grânulos de nitrato de amônio e cria novas ligações químicas durante a reação, absorvendo energia do ambiente.
Como resultado, a energia química é armazenada em novas ligações, a temperatura do recipiente frio diminui.
18- Sacos térmicos em gel
Essas sacolas úteis usadas para aquecer as mãos frias ou os músculos doloridos têm produtos químicos dentro delas.
Quando você quebra o pacote para usá-lo, os produtos químicos são ativados. Esses produtos químicos se misturam e a energia química que liberam cria o calor que aquece a embalagem.
19- Alumínio em ácido clorídrico
Em uma reação química em laboratório: folha de alumínio é adicionada à solução de ácido clorídrico .
O tubo de ensaio fica muito quente porque, durante a reação, muitas ligações químicas são quebradas, liberando energia química, causando o aumento da temperatura da solução.
Apesar de não ser um exemplo de energia química, vale ressaltar. Quando um núcleo de fissão, é dividido em vários fragmentos menores.
Esses fragmentos, ou produtos de fissão, são aproximadamente iguais à metade da massa original. Dois ou três nêutrons também são emitidos.
A soma das massas desses fragmentos é menor que a massa original. Essa massa “ausente” (cerca de 0,1% da massa original) foi convertida em energia de acordo com a equação de Einstein (AJ Software & Multimedia, 2015).
Conceitos extras para entender a energia química
As reações químicas envolvem a fabricação e quebra de ligações químicas (iônicas e covalentes) e a energia química de um sistema é a energia liberada ou absorvida devido à fabricação e quebra dessas ligações.
A quebra de ligações requer energia, a formação de ligações libera energia e a reação geral pode ser endergônica (ΔG <0) ou exergônica (ΔG> 0) com base em alterações gerais na estabilidade dos reagentes aos produtos (Chemical Energy, SF )
A energia química desempenha um papel crucial em todos os dias da nossa vida. Através de reações simples e química redox, quebra e ligação, a energia pode ser extraída e aproveitada de uma maneira utilizável (Solomon Koo, 2014).
Referências
- AJ Software e Multimídia. (2015). Fissão Nuclear: Fundamentos. Recuperado de atomicarchive.com.
- Barth, B. (SF). Exemplos de energia química. Recuperado de greenliving.lovetoknow.com.
- Exemplos de energia química. (SF). Recuperado de softschools.com.
- Energia Química (SF). Recuperado de science.uwaterloo.
- Encyclopædia Britannica. (16 de setembro de 2016). Energia química Recuperado de britannica.com.
- Helmenstine, AM (2017, 15 de março). O que é um exemplo de energia química? Recuperado de thoughtco.com.
- Jiaxu Wang, JW (11 de dezembro de 2015). Potencial de redução padrão. Recuperado de chem.libretexts.org.
- Solomon Koo, BN (2014, 1º de março). Energia Química Recuperado de chem.libretexts.org.