• מהי אנרגיה כימית?
• בשביל מה אנרגיה כימית?
• יתרונות האנרגיה הכימית
• חסרונות של אנרגיה כימית
• אנרגיה כימית של מזון
• דוגמאות לאנרגיה כימית

אנו מסבירים מהי אנרגיה כימית, לשם מה היא מיועדת, היתרונות והחסרונות שלה. בנוסף, השימושים השונים והמאפיינים העיקריים שלו.

אנרגיה כימית כוללת תגובות בין מולקולות של תרכובת אחת או יותר.

מהי אנרגיה כימית?

אנרגיה כימית היא האנרגיה המוכלת או מופקת באמצעותה תגובות בין ה מולקולות של אחד או יותר תרכובות. זוהי האנרגיה הפנימית שגוף או א חומר מבוסס על סוגי הקשרים הכימיים המתרחשים בין מרכיביו וכמות האנרגיה שניתן להשתחרר מתגובות ביניהם.

אנרגיה כימית (אחת הדרכים שבהן מתבטאת האנרגיה מְצִיאוּת) קשור תמיד ל- חוֹמֶר ומתבטא כאשר יש שינוי ב קישורים כימיים של ה אטומים ומולקולות שמרכיבות אותו. זה יכול להתרחש בנוכחות מקורות חום או חומרים אחרים שאיתם מתרחש חילופי אנרגיה. חלקיקים שבדרך כלל מייצר חוֹם, אוֹר או צורות אחרות של אנרגיה הנגזרות מהתגובה.

לפיכך, אנרגיה כימית היא סוג שלאנרגיה פוטנציאלית הכלול בחומרים כימיים. חומרים אלה, ברגע שהם מתערבים בתגובה, הופכים לצורות שימושיות אחרות של אנרגיה. כך, למשל, התהליכים של שְׂרֵפָה של בנזין ואחרים פחמימנים מאובנים.

השימוש בצורת אנרגיה זו עשוי להיות חדש יחסית בהיסטוריה של האנושות, אך לא בזו של העולם: מאז ימי קדם החיים ניצלו את פוטוסינתזה וכימוסינתזה, בין תהליכים נוספים להשגת אנרגיה, כדי לנצל את הפוטנציאל המולקולרי הכימי של החומר.

בשביל מה אנרגיה כימית?

בנזין הופך אנרגיה כימית לאנרגיה קינטית כאשר הוא משמש להנעת רכב.

על פי עקרון שימור האנרגיה, ניתן לשנות אנרגיה אך לא ליצור או להרוס. בנוסף, אנרגיה כימית היא סוג של אנרגיה פוטנציאלית המשמשת להפיכה לצורות אחרות של אנרגיה שיש להן יישומים מעשיים בחיי האדם, כגון אנרגיית אור, תֶרמִי, קינטיקהוכו' לביצוע עבודה.

לדוגמה, בנזין משמש להמרת אנרגיה כימית לאנרגיה קינטית, כאשר אנו משתמשים בה כדי להניע רכב, כמו אופנוע.

יתרונות האנרגיה הכימית

לאנרגיה כימית יש את היתרונות הבאים:

• הוא מציג תשואה גבוהה. לא נדרשות כמויות גדולות של חומר כדי לקבל אנרגיה מהמולקולות שלו.
• מאפשר לך לשנות את העניין. תגובות כימיות אלו מייצרות לא רק אנרגיה, אלא גם סוגים שונים של חומר שבמקרים רבים ניתן להשתמש בהם כדי להשיג חומרים חדשים.
• זה מאפשר לנצל את חומרי הפסולת. ביואתנול ואחרים דלק ביולוגי נוצרים מ חומר אורגני שבמקרים אחרים הוא יתפרק ללא תועלת.

חסרונות של אנרגיה כימית

דלקים מאובנים מוציאים גזים רעילים לאטמוספירה.

מצד שני, לאנרגיה כימית יכולות להיות חסרונות מסוימים:

• הוא מציג תוצרי לוואי. פעמים רבות הם יכולים להיות חומרים מזהמים, כמו במקרה של דלקים מאובנים שמוציאים גזים רעילים לתוך אַטמוֹספֵרָה.
• זה דורש תשומות קבועות. מכיוון שהם מותשים לאחר התגובה הכימית (שמירה על קצב הצריכה או הבעירה הכימית דורשת יותר חומר אורגני כדי להזין את התגובה).

אנרגיה כימית של מזון

המזון שאנו צורכים מדי יום הוא דוגמה אידיאלית לאנרגיה כימית ולשימוש בה. הָהֵן מזון הם מכילים חומרים אורגניים שונים הדרושים כדי לספק אנרגיה לגופנו, כגון דלק ממנועי רכב.

חומרים אורגניים אלו מתפרקים בגופנו לקבלת גלוקוז (C6H12O6), המולקולה שהחמצון שלה במהלך הנשימה התאית משחרר כמויות גדולות של אנרגיה קלורית (קלוריות) כדי לשמור על פעילות הגוף. עודף גלוקוז הופך לשומן: רזרבה למקרה שנזדקק לו מאוחר יותר.

זוהי דוגמה לשימוש באנרגיה הכימית של גלוקוז הכלול במזון, לייצור אנרגיה מכנית (לזוז, לעמוד), להשמיע (לדבר), חשמלי (ה חַשְׁמַל של ה נוירונים שמאפשר לנו לחשוב) וכו'.

דוגמאות לאנרגיה כימית

כמה דוגמאות הן הבאות:

• דלקים מאובנים. בנזין, סולר ודלקים שמקורם ב נֵפט הם מורכבים מרצפים של מולקולות המבוססות על פחמן ומימן שהקשרים ביניהם יכולים להישבר בנוכחות חמצן (בעירה), ובכך לשחרר כמויות גדולות של אנרגיה באלימות.
• האוכל שאנו בולעים. הגלוקוז הכלול במזון מתחמצן בגופנו ועל ידי שבירת הקשרים שלו אנו משיגים עומס קלורי שימושי לשמירה על האנרגיה של הגוף.
• ביולוגית. רב אורגניזם חי יש להם את היכולת להפיק אור עם גופם, אשר ידוע בשםביולוגיות. אנרגיית האור הזו מגיעה מהאנרגיה הכימית האצורה בגופם.
• מסע בחלל. רקטות החלל פועלות על ידי תגובה מבוקרת בין חומרים שונים בעלי אנרגיה כימית גבוהה (מימן וחמצן נוזלי, באופן כללי) המומרים לכמויות אדירות של אנרגיה קינטית.