20 דוגמאות לאנרגיה כימית (עם תמונות) - כִּימִיָה - 2025

בין הדוגמאות לאנרגיה כימית אנו יכולים למצוא סוללות, ביומסה, נפט, גז טבעי או פחם. אנרגיה כימית היא האנרגיה האגורה בתוך כימיקלים, ההופכת אותה לאנרגיה בתוך אטומים ומולקולות.

לרוב זה נחשב לאנרגיה של קשרים כימיים, אך המונח כולל גם אנרגיה המאוחסנת בסידור האלקטרוני של אטומים ויונים.

נוירונים יכולים לתקשר באמצעות אנרגיה כימית

זוהי סוג של אנרגיה פוטנציאלית שלא תצפה עד שתתרחש תגובה. באופן כללי, ברגע שמשתחררים אנרגיה כימית מחומר, היא הופכת לחומר חדש לחלוטין.

20 דוגמאות מצטיינות לאנרגיה כימית

1- לשרוף עץ

מזה אלפי שנים עץ מהווה מקור לאנרגיה. סביב מדורה, העץ נשרף וככל שהעץ נשרף, האנרגיה הכימית שנאחרה בקשרי מולקולות התאית בעץ משחררת חום ואור.

2- שרוף פחם

במהלך המהפכה התעשייתית, מנועי אדים, כמו רכבות, השתמשו בפחם כמקור אנרגיה.

כששורפים פחם הוא משחרר חום ששימש לאידוי מים וייצור אנרגיה קינטית בתנועת בוכנה.

למרות שמנועי אדים לא משתמשים בהם כיום, הפחם עדיין משמש כמקור אנרגיה לייצור חשמל וחום.

3 - בנזין

דלקים נוזליים כמו נפט או גז הם כמה מהצורות החשובות ביותר של אנרגיה כימית לתרבויות אנושיות.

כאשר מסופק מקור הצתה, דלקים מאובנים אלה הופכים באופן מיידי ומשחררים כמות אדירה של אנרגיה בתהליך.

אנרגיה זו רתומה במובנים רבים, במיוחד למטרות תחבורה.

כשאתה דורך על דוושת הגז של מכוניתך, הגז במיכל הופך לאנרגיה מכנית המניעה את המכונית קדימה, ואז יוצרת אנרגיה קינטית בצורת המכונית הנעת.

4 - גז טבעי

כאשר נשרפים גז פרופאן לבישול על גריל, האנרגיה הכימית הנאחרת בקשרים של מולקולות הפרופן נשברת והחום משתחרר לבישול.

באותו אופן משתמשים בגז טבעי כמו מתאן כחלופה לבנזין וסולר לרכבים חשמליים.

5 - פוטנציאל Redox

לאלמנטים כימיים יש את היכולת לוותר או לקבל אלקטרונים. בכך הם נשארים במצב של אנרגיה גדולה יותר או פחות, תלוי באלמנט.

כאשר אלמנט אחד מעביר אלקטרון אחד לאחר, ההבדל בין מצבי האנרגיה נקרא פוטנציאל redox.

על פי המוסכמה, אם ההבדל חיובי אז התגובה מתרחשת באופן ספונטני.

6- סוללות ותאים וולטאיים

פוטנציאל החמצון הוא הבסיס שאיתו הסוללות עובדות. כאשר אלמנט נותן אלקטרון לאחר, הוא עובר דרך חוט המייצר אנרגיה חשמלית המפעילה מכשירים אלקטרוניים כמו טלפונים סלולריים, שלט רחוק, צעצועים וכו '.

7- אנרגיה ביואלקטרית

ישנם מינים מסוימים, כמו צלופחים חשמליים (אלקטרופורוס אלקטרוס) או דגי אביססל (melanocetus johnsonii) המסוגלים לייצר ביו-אלקטרינות חיצונית.

לאמיתו של דבר, הביואלקטריות קיימת בכל היצורים החיים. דוגמאות לכך הן פוטנציאל קרום וסינפסה עצבית.

8- פוטוסינתזה

במהלך פוטוסינתזה, האנרגיה באור השמש מומרת לאנרגיה כימית המאוחסנת בקשרי הפחמימות.

לאחר מכן צמחים יכולים להשתמש באנרגיה המאוחסנת בקשרי מולקולות הפחמימות לצורך גידול ותיקון.

9- אוכל

המזון שאנשים אוכלים, בין אם מצומח ובעל חיים, הוא סוג של אנרגיה כימית מאוחסנת שגופים משתמשים בהם כדי לנוע ולתפקד.

כאשר אוכל מבושל חלק מהאנרגיה משתחררת מהקשרים הכימיים שלו כתוצאה מאנרגיית החום המופעלת.

לאחר שאנשים אוכלים, תהליך העיכול הופך עוד יותר אנרגיה כימית לצורה שגופם יכול להשתמש בהם.

10- נשימה תאית

במהלך הנשימה התאית, גופנו לוקח מולקולות גלוקוז ושובר את הקשרים המחזיקים את המולקולות יחד.

כאשר קשרים אלה נשברים, האנרגיה הכימית הנאחרת בקשרים אלה משתחררת ומשמשת לייצור מולקולות ATP, סוג אנרגיה שמיש עבורנו.

11- תנועת שרירים ותרגול

תנועת שרירים היא דוגמה לאופן בו הגוף משתמש באנרגיה כימית בכדי להפוך אותה לאנרגיה מכנית או קינטית.

בעת השימוש באנרגיה הכלולה ב- ATP, מתרחשים שינויים בקונפורמציה בחלבונים של שריר השלד הגורמים להם להתמתח או להירגע, וגורמים לתנועה גופנית.

12 - פירוק כימי

כאשר דברים חיים מתים, האנרגיה הכלולה בקשרים הכימיים שלהם חייבת ללכת לאנשהו. חיידקים ופטריות משתמשים באנרגיה זו בתגובות תסיסה.

13- מימן וחמצן

מימן הוא גז קל ודליק. בשילוב עם חמצן זה משחרר נפץ חום.

זו הייתה הגורם לטרגדיה של ספינות האוויר בהינדנבורג, מכיוון שכלי רכב אלה היו מנופחים במימן. כיום תגובה זו משמשת להנעת רקטות לחלל.

14- פיצוצים

פיצוצים הם תגובות כימיות שקורות מהר מאוד ומשחררים אנרגיה רבה. כאשר ירה חומר נפץ, האנרגיה הכימית המאוחסנת בחומר הנפץ משתנה ומועברת לאנרגיית קול, אנרגיה קינטית ואנרגיה תרמית.

אלה ניתנים לצפייה בצליל, בתנועה ובחום שנוצרו.

15 - נטרול חומצות

נטרול חומצה עם בסיס משחרר אנרגיה. הסיבה לכך היא שהתגובה אקסותרמית.

16- חומצה במים

כמו כן, כאשר מדוללת חומצה במים, מתרחשת תגובה אקסותרמית. יש לנקוט בזהירות רבה כאשר עושים זאת על מנת למנוע התזת חומצה. הדרך הנכונה לדלל חומצה היא להוסיף אותה תמיד למים ולעולם לא להפך.

17 - ג'ל קירור

מיכלים קרים המשמשים בספורט הם דוגמאות לאנרגיה כימית. כאשר השקית הפנימית שמתמלאת במים נשברת, היא מגיבה עם גרגרי האמוניום חנקתי ויוצרת קשרים כימיים חדשים במהלך התגובה, סופגת אנרגיה מהסביבה.

כתוצאה מהאנרגיה הכימית המאוחסנת בקשרים חדשים, הטמפרטורה של המיכל הקור יורדת.

תיקים תרמיים 18 - ג'ל

שקיות מועילות אלה המשמשות לחימום ידיים קרות או שרירים כואבים כוללות כימיקלים.

כשאתה שובר את החבילה כדי להשתמש בה, הכימיקלים מופעלים. כימיקלים אלה מתערבבים והאנרגיה הכימית שהם משחררים יוצרת חום שמחמם את האריזה.

19- אלומיניום בחומצה הידרוכלורית

בתגובה כימית במעבדה: רדיד אלומיניום מתווסף לתמיסה של חומצה הידרוכלורית.

צינור הבדיקה מתחמם מאוד מכיוון שקשרים כימיים רבים נשברים במהלך התגובה, ומשחררים אנרגיה כימית, וגורמים לטמפרטורת התמיסה לעלות.

20- אנרגיה גרעינית

למרות שלא היה דוגמה לאנרגיה כימית, כדאי להזכיר זאת. כאשר ביקוע גרעין, הוא מתפצל למספר שברים קטנים יותר.

שברים אלה, או מוצרי ביקוע, שווים בערך למחצית המסה המקורית. שניים או שלושה נויטרונים נפלטים גם הם.

סכום ההמונים של שברים אלה הוא פחות מהמסה המקורית. המסה ה"חסרה "הזו (כ -0.1% מהמסה המקורית) הוסבה לאנרגיה על פי המשוואה של איינשטיין.

מושגים נוספים להבנת אנרגיה כימית

תגובות כימיות כוללות יצירה ושבירה של קשרים כימיים (יוניים וקוואלנטיים) והאנרגיה הכימית של מערכת היא האנרגיה המשתחררת או הנספגת כתוצאה מיצירת ושבירת קשרים אלה.

שבירת קשרים דורשת אנרגיה, יצירת קשרים משחררת אנרגיה, והתגובה הכוללת יכולה להיות אנרגונית (ΔG <0) או אקסרגונית (ΔG> 0) על בסיס שינויים כלליים ביציבותם של המגיבים למוצרים (Chemical Energy, SF ).

אנרגיה כימית ממלאת תפקיד מכריע בכל יום בחיינו. באמצעות תגובות פשוטות וכימיה של רדוקס, שבירה וקשירה, ניתן להפיק אנרגיה ולרתום אותה באופן שמיש.

הפניות

1. תוכנת AJ ומולטימדיה. (2015). ביקוע גרעיני: יסודות. התאושש מ- atomicarchive.com.
2. בארת ', ב' (SF). דוגמאות לאנרגיה כימית. התאושש מ- greenliving.lovetoknow.com.
3. דוגמאות לאנרגיה כימית. (SF). התאושש מ- softschools.com.
4. אנרגיה כימית. (SF). התאושש מהמדע. ווטרלו.
5. אנציקלופדיה בריטניקה. (2016, 16 בספטמבר). אנרגיה כימית. התאושש מ- britannica.com.
6. הלמנסטין, בבוקר (2017, 15 במרץ). מהי דוגמא לאנרגיה כימית? התאושש מ- thoughtco.com.
7. ג'יאקסו וואנג, ג'יי.וי (2015, 11 בדצמבר). פוטנציאל להפחתה סטנדרטית. התאושש ב- chem.libretexts.org.
8. סולומון קו, BN (2014, 1 במרץ). אנרגיה כימית. התאושש ב- chem.libretexts.org.