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20 exemples d'énergie chimique pour comprendre le concept
Parmi les exemples d'énergie chimique nous pouvons trouver des batteries, de la biomasse, du pétrole, du gaz naturel ou du charbon. Cela explique le concept selon lequel l'énergie chimique est l'énergie stockée dans les produits chimiques, ce qui en fait de l'énergie à l'intérieur des atomes et des molécules.
La plupart du temps, on considère l'énergie des liaisons chimiques, mais le terme inclut également l'énergie stockée dans l'arrangement électronique des atomes et des ions.
C'est une forme d'énergie potentielle qui ne sera observée qu'une fois qu'une réaction aura eu lieu (Helmenstine, 2017).
Habituellement, une fois que l'énergie chimique est libérée par une substance, cette substance est transformée en une substance complètement nouvelle.
20 exemples exceptionnels d'énergie chimique
1- bois
Pendant des milliers d'années, le bois a été une source d'énergie. Autour d'un feu de camp, feu de bois et que le bois est brûlé, l'énergie chimique stockée dans les liaisons des molécules de cellulose dans le bois, libérant de la chaleur et de la lumière (par exemple l'énergie chimique, S.F.).
2- Fusain
Pendant la révolution industrielle, les machines à vapeur, comme les trains, utilisaient le charbon comme source d'énergie.
Le charbon brûlant libère de la chaleur qui était utilisée pour évaporer l'eau et produisait de l'énergie cinétique avec le mouvement d'un piston.
Bien que les machines à vapeur ne soient plus utilisées, le charbon est toujours utilisé comme source d’énergie pour produire de l’électricité et de la chaleur.
3- Essence
Les combustibles, les combustibles liquides tels que le pétrole ou le gaz figurent parmi les formes d’énergie chimique les plus importantes sur le plan économique pour la civilisation humaine.
Lorsqu'une source d'inflammation est fournie, ces combustibles fossiles se transforment instantanément, dégageant une énorme quantité d'énergie dans le processus.
Cette énergie est utilisée de nombreuses façons, notamment pour le transport.
Marcher sur l'accélérateur de votre voiture, le gaz dans le réservoir est convertie en énergie mécanique qui conduit la voiture vers l'avant, ce qui crée alors l'énergie cinétique sous la forme de la voiture en mouvement.
4- gaz naturel
Lorsque le propane est brûlé pour la cuisson sur le gril, l'énergie chimique stockée dans les obligations des ruptures de propane de molécules et libère de la chaleur pour la cuisson.
De même, le gaz naturel, tel que le méthane, est utilisé comme alternative à l’essence et au diesel pour conduire des véhicules.
5- potentiel redox
Les éléments chimiques ont la capacité de donner ou d'accepter des électrons. Ce faisant, ils restent dans un état d'énergie plus ou moins important selon l'élément.
Lorsqu'un élément transfère un électron à un autre, la différence entre ces états d'énergie s'appelle le potentiel redox.
Par convention, si la différence est positive, la réaction se produit spontanément (Jiaxu Wang, 2015).
6- Batteries et cellules voltaïques
Le potentiel d'oxydation est la base sur laquelle les batteries fonctionnent. Lorsqu'un élément qu'il donne un électron à un autre, il se déplace à travers un fil produisant de l'énergie électrique qui alimente les appareils électroniques comme les téléphones cellulaires, télécommandes, jouets, etc.
7- Énergie bioélectrique
Il y a certaines espèces, comme les anguilles électriques (electrophorus electricus) ou des poissons d’eau profonde (melanocetus johnsonii) capables de générer de la bioélectricité à l’extérieur.
En fait, la bioélectricité est présente chez tous les êtres vivants. Des exemples de ceux-ci sont les potentiels de membrane et les synapses neuronales.
8- Photosynthèse
Au cours de la photosynthèse, l'énergie de la lumière solaire est convertie en énergie chimique stockée dans les liaisons glucidiques.
Par la suite, les plantes peuvent utiliser l'énergie stockée dans les liaisons des molécules de glucides pour leur croissance et leur réparation.
9- Nourriture
La nourriture que les gens mangent, qu'ils proviennent d'une plante ou d'un animal, est une forme d'énergie chimique stockée que les corps utilisent pour se déplacer et fonctionner.
Lorsque les aliments sont cuits, une partie de l'énergie est libérée de leurs liaisons chimiques grâce à l'énergie thermique appliquée.
Une fois que les gens mangent, le processus digestif transforme davantage l'énergie chimique en une forme que leur corps peut utiliser (Barth, S.F.).
10- Respiration cellulaire
Au cours de la respiration cellulaire, notre corps prélève les molécules de glucose et brise les liens qui les unissent.
Lorsque ces liens sont rompus, l'énergie chimique stockée dans ces liens sont libérés et sont utilisés pour faire les molécules d'ATP, une forme d'énergie utilisable pour nous.
11- Mouvement musculaire et exercice
Le mouvement musculaire est un exemple de la façon dont le corps utilise l'énergie chimique pour le transformer en mécanique ou en cinétique.
En utilisant l'énergie contenue dans l'ATP, les changements conformationnels se produisent dans les protéines musculaires squelettiques les obligeant à se détendre tendu ou provoquer le mouvement physique.
12- Décomposition chimique
Lorsque des êtres vivants meurent, l'énergie contenue dans leurs liaisons chimiques doit aller quelque part. Les bactéries et les champignons utilisent cette énergie dans les réactions de fermentation.
13- Hydrogène et oxygène
L'hydrogène est un gaz léger et inflammable. Combiné à l'oxygène, il dégage de la chaleur de manière explosive.
Ce fut la cause de la tragédie du dirigeable Hindenburg puisque ces véhicules étaient gonflés d’hydrogène. Aujourd'hui, cette réaction est utilisée pour conduire des fusées dans l'espace.
14- Explosions
Les explosions sont des réactions chimiques très rapides qui libèrent beaucoup d'énergie. Lorsqu'un explosif est tiré, l'énergie chimique stockée dans l'explosif change et est transférée à l'énergie sonore, à l'énergie cinétique et à l'énergie thermique.
Ceux-ci sont observables dans le son, le mouvement et la chaleur qui sont créés.
15- Neutralisation des acides
En neutralisant un acide avec une base, l'énergie est libérée. C'est parce que la réaction est exothermique.
16- Acide dans l'eau
De même, lors de la dilution d'un acide dans l'eau, une réaction exothermique se produit. Il faut donc faire très attention pour éviter les éclaboussures d’acide. La manière correcte de diluer un acide est de toujours l’ajouter à l’eau et jamais le contraire.
17- Gel réfrigérant
Les conteneurs froids utilisés dans les sports sont des exemples d'énergie chimique. Lorsque le sac intérieur rempli d'eau se casse, il réagit avec les granules de nitrate d'ammonium et crée de nouvelles liaisons chimiques pendant la réaction, absorbant l'énergie de l'environnement.
L'énergie chimique étant stockée dans de nouvelles liaisons, la température de l'emballage froid diminue.
18- Sacs thermiques en gel
Ces sacs utiles pour réchauffer les mains froides ou les muscles endoloris contiennent des produits chimiques.
Lorsque vous cassez le paquet pour l'utiliser, les produits chimiques sont activés. Ces produits chimiques sont mélangés et l'énergie chimique qu'ils libèrent crée la chaleur qui chauffe le colis.
19- Aluminium dans l'acide chlorhydrique
Dans une réaction chimique en laboratoire: une feuille d'aluminium est ajoutée à la solution d'acide chlorhydrique.
Le tube à essai devient très chaud car pendant la réaction, de nombreuses liaisons chimiques sont rompues en libérant de l'énergie chimique, ce qui entraîne une augmentation de la température de la solution.
20- Énergie nucléaire
Bien que n'étant pas un exemple d'énergie chimique à mentionner. Quand un noyau de fission se divise en plusieurs fragments plus petits.
Ces fragments, ou produits de fission, sont approximativement égaux à la moitié de la masse d'origine. Deux ou trois neutrons sont également émis.
La somme des masses de ces fragments est inférieure à la masse d'origine. Cette masse "disparue" (environ 0,1% de la masse d'origine) a été convertie en énergie selon l'équation d'Einstein (AJ Software & Multimedia, 2015).
Concepts supplémentaires pour comprendre l'énergie chimique
Les réactions chimiques impliquent la fabrication et la rupture des liaisons chimiques (ioniques et covalentes) et l'énergie chimique d'un système est l'énergie libérée ou absorbée par la fabrication et la rupture de ces liaisons.
Rupture des liaisons nécessite de l'énergie, la formation de liaisons libère de l'énergie, et la réaction globale peut être endergónica (.DELTA.G <0) ou exergonic (.DELTA.G> 0) sur la base des changements globaux dans la stabilité des réactifs aux produits (énergie chimique, SF ).
L'énergie chimique joue un rôle crucial dans chaque jour de notre vie. Grâce à des réactions simples et à la chimie d'oxydo-réduction, à la rupture et à la formation de liaisons, l'énergie peut être extraite et utilisée de manière utilisable (Solomon Koo, 2014).
Références
- AJ Software & Multimedia. (2015). Fission nucléaire: bases. Récupéré de atomicarchive.com.
- Barth, B. (S.F.). Exemples d'énergie chimique. Récupéré de greenliving.lovetoknow.com.
- Exemples d'énergie chimique. (S.F.). Récupéré depuis softschools.com.
- Energie Chimique (S.F.). Récupéré de science.uwaterloo.
- Encyclopædia Britannica. (2016, 16 septembre). Énergie chimique. Récupéré de britannica.com.
- Helmenstine, A. M. (15 mars 2017). Qu'est-ce qu'un exemple d'énergie chimique? Récupéré de thoughtco.com.
- Jiaxu Wang, J.W. (2015, 11 décembre). Potentiel de réduction standard. Extrait de chem.libretexts.org.
- Solomon Koo, B. N. (1 er mars 2014). Energie Chimique Extrait de chem.libretexts.org.