Energía Química: Definición, Aplicación, Ejemplos Y Más.

La energía química es una de las muchas formas de energía que existen en el universo que nos rodea. La energía química puede ser liberada de absorbida durante una reacción química. Para que se produzca una reacción química, una sustancia o sustancias deben transformarse en nuevas sustancias con diferentes propiedades. Cuando esto sucede, se puede liberar energía química, se puede absorber una reacción exotérmica o energía química, una reacción endotérmica. Cuando una reacción es exotérmica, se libera calor o se siente calor, si es endotérmico, el calor se absorbe y sentimos que las sustancias se enfrían.

¿Que es la energía química?

Que es la energía química

La energía química es el potencial que tiene una sustancia química para experimentar una transformación a través de una reacción química. Los ejemplos incluyen baterías, comida, gasolina y más. Romper o hacer enlaces químicos implica energía, que puede ser absorbida o desarrollada a partir de un sistema químico. Una idea errónea muy común es que la energía se libera cuando se rompen los enlaces, mientras que se requiere energía para romper los enlaces.

La energía química involucrada en estas reacciones está contenida dentro de los enlaces químicos entre los átomos que componen los compuestos. Puedes pensar en los enlaces químicos como cápsulas energéticas. Si los enlaces se rompen, se libera la energía que estaba almacenada en la cápsula. Si se forman nuevos enlaces químicos, la energía del entorno se empaqueta en estos enlaces, las cápsulas y la temperatura del entorno decrece. Durante estas reacciones químicas en las que se libera o absorbe la energía química, la estructura de un átomo nunca cambia, solo los enlaces entre los átomos se rompen y se vuelven a convertir en nuevas sustancias.

Si no se produce ninguna reacción química, no hay energía química emitida o absorbida. La energía potencial química es una forma de energía potencial relacionada con la disposición estructural de átomos o moléculas. Esta disposición puede ser el resultado de algún enlaces químicos dentro de una molécula. La energía química de una sustancia química puede transformarse en otras formas de energía mediante una reacción química.

Como ejemplo, cuando se quema un combustible, la energía química del oxígeno molecular se convierte en calor, y lo mismo ocurre con la digestión de alimentos metabolizados en un organismo biológico. Las plantas verdes transforman la energía solar en energía química (principalmente de oxígeno) a través del proceso conocido como fotosíntesis, y la energía eléctrica se puede convertir en energía química y viceversa a través de reacciones electroquímicas.

El término “potencial químico” se utiliza para indicar el potencial de una sustancia para experimentar un cambio de configuración, ya sea en forma de reacción química, transporte espacial, intercambio de partículas con un reservorio, etc.

No es una forma de energía potencial. en sí mismo, pero está más relacionado con la energía libre. La confusión en la terminología surge del hecho de que en otras áreas de la física no dominada por la entropía, toda la energía potencial está disponible para hacer un trabajo útil e impulsa al sistema a experimentar cambios espontáneos de configuración, y por lo tanto no hay distinción entre “libre” y energía potencial “no libre” (de ahí la palabra “potencial”).

Sin embargo, en sistemas de gran entropía como los sistemas químicos, la cantidad total de energía presente (y conservada por la primera ley de la termodinámica) de la que esta Energía Potencial Química es una parte, está separada de la cantidad de esa energía: Energía libre termodinámica (de lo que se deriva el potencial químico), que (parece) impulsa el sistema hacia adelante espontáneamente a medida que aumenta su entropía (de acuerdo con la segunda ley).

Hechos de energía química

La energía que resulta durante una reacción química se llama energía química. Es un tipo de energía potencial. La energía química se almacena dentro de los enlaces de los átomos y las moléculas que componen una sustancia. Una vez que se libera la energía química de una sustancia, la sustancia se transforma en una nueva sustancia.

Interesantes datos de energía química:

  • La energía química se almacena dentro de una sustancia u objeto hasta que está involucrada en una reacción química.
  • Nuestros cuerpos usan energía química para realizar funciones diarias.
  • Durante una reacción química exotérmica, se libera energía química en forma de calor.
  • Las plantas realizan una reacción química cada vez que usan la luz solar para hacer su propia comida durante la fotosíntesis.
  • Cocinar es un buen ejemplo de una reacción química que libera energía química.
  • Hay seis tipos básicos de reacciones químicas: combustión, síntesis, desplazamiento simple, descomposición, doble desplazamiento y base ácida.
  • Durante la combustión, la energía química en forma de calor se libera cuando el oxígeno se combina con otras sustancias para formar agua y dióxido de carbono.
  • Cuando dos sustancias simples se combinan para formar una sustancia más compleja durante una reacción química, se llama síntesis.
  • El desplazamiento individual es una reacción química en la que algunos átomos de una sustancia se transfieren a otra sustancia.
  • Cuando una sustancia compleja se descompone en sustancias más simples durante una reacción química, se produce una descomposición.
  • El desplazamiento doble ocurre cuando los átomos en una sustancia se intercambian con átomos de otra sustancia durante una reacción química.
  • La base ácida es una reacción química de doble sustitución que involucra ácidos y bases.
  • La energía química se usa para generar electricidad cuando se queman combustibles fósiles.
  • Las baterías y los explosivos son otros ejemplos de objetos que contienen energía química almacenada.
  • Durante el proceso de digestión, la energía química se libera cuando los alimentos se descomponen.

Aplicación de Energía Química

Aplicación de Energía Química

Ahora que entendemos que los productos químicos contienen energía potencial, exploremos la importancia de la energía química. En otras palabras, ¿qué hace la energía química por la naturaleza?

Juguemos a un juego de asociación de palabras. ¿Qué piensas cuando digo “El círculo de la vida”? Si eres como yo, probablemente pensaste en la película de Disney “El Rey León”. ¡Hombre que fue una gran película! Otra forma de pensar sobre el círculo de la vida es en términos de utilización de energía dentro de la naturaleza. Dejame explicar.

Las plantas usan la energía del sol para producir azúcar y oxígeno a partir del dióxido de carbono y el agua. Nosotros, junto con otros animales, digerimos ese azúcar para liberar energía, por lo que podemos hacer el trabajo. El azúcar es digerido; en otras palabras, se descompone en dióxido de carbono y agua, que a su vez es utilizada por las plantas para producir más azúcar.

Energía química en la vida cotidiana

Acabamos de hablar sobre el hecho de que las plantas usan energía solar para producir azúcar a partir del dióxido de carbono y el agua. El azúcar, el dióxido de carbono y el agua son todos los productos químicos que se mantienen unidos por lo que llamamos enlaces químicos o fuerzas que mantienen unidos los productos químicos. Por ejemplo, todos los azúcares están compuestos por átomos de carbono, oxígeno e hidrógeno que se mantienen unidos por enlaces químicos. Estos átomos no se unen automáticamente.

Más bien, se necesita energía para mantenerlos unidos. Las plantas utilizan energía solar para juntar el carbono, el hidrógeno y los átomos de oxígeno en forma de azúcar. Este es un muy buen ejemplo de transformación de energía donde la energía cambia de una forma a otra. En este caso, la energía solar se convierte en energía química que mantiene unido el azúcar y evita que se deshaga.

Ejemplos:

energía química

  • Las compresas frías utilizadas en los deportes son ejemplos de energía química. Cuando la bolsa interior se rompe y se llena de agua, reacciona con los gránulos de nitrato de amonio y crea nuevos enlaces químicos durante la reacción, absorbiendo energía del entorno. Como resultado de que la energía química se almacena en nuevos enlaces, la temperatura del paquete frío disminuye.
  • Cuando se quema gas propano para cocinar en una parrilla, la energía química almacenada en los enlaces de las moléculas de propano se rompe y se libera calor para cocinar.
  • Durante la fotosíntesis, la energía de la luz solar se convierte en energía química que se almacena en los enlaces de los carbohidratos, que producen las plantas alimenticias. Más tarde, las plantas pueden utilizar la energía almacenada en los enlaces de las moléculas de carbohidratos para el crecimiento y la reparación.
  • Durante la respiración celular, nuestros cuerpos toman moléculas de glucosa y rompen los enlaces que mantienen unidas las moléculas. Cuando se rompen estos enlaces, la energía química almacenada en estos enlaces se libera y se utiliza para hacer moléculas de ATP, una forma de energía utilizable para nosotros.
  • Alrededor de una fogata, la madera arde. A medida que la madera se quema, la energía química almacenada en los enlaces de las moléculas de la madera libera calor y luz.
  • En una reacción química en un laboratorio, se agrega papel de aluminio a la solución de ácido clorhídrico. El tubo de ensayo se calienta mucho debido a que durante la reacción, muchos enlaces químicos se rompen liberando energía química que causa el aumento de la temperatura de la solución.

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