Chemická energie

Chemická energie je potenciál chemické látky podstoupit chemickou reakci, transformovat do jiné látky., Některé příklady skladovacích médií chemické energie zahrnují baterie, potraviny a benzín. Lámání nebo vytváření chemických vazeb zahrnuje energii, která může být absorbována nebo vyvinuta z chemického systému.

Energie, která může být propuštěn, nebo vstřebává, protože reakce mezi sadu chemických látek, které se rovná rozdílu mezi obsahem energie produktů a reaktantů, pokud se počáteční a konečné teploty jsou stejné. Tuto změnu energie lze odhadnout z vazebních energií různých chemických vazeb v reaktantech a produktech., To může být také vypočten z Δ U f ∘ r e c t a n t y {\displaystyle \Delta {U_{f}^{\circ }}_{\mathrm {reaktanty} }} vnitřní energie vzniku molekuly reaktantu, a Δ U f ∘ p r o d u c t s, {\displaystyle \Delta {U_{f}^{\circ }}_{\mathrm {produkty} }} vnitřní energie vzniku produktu molekuly., Vnitřní energie, změna chemického procesu, se rovná teplu vyměněny, pokud je měřená za podmínek konstantního objemu a stejné počáteční a konečná teplota, jako v uzavřené nádobě, jako jsou bomby kalorimetru. Nicméně, za podmínek konstantního tlaku, jako reakce v nádobách otevřených do atmosféry, měří teplo, změna není vždy rovná vnitřní energii změnit, protože tlak-objem práce také uvolňuje nebo absorbuje energie., (Změna tepla při konstantním tlaku se nazývá změna entalpie; v tomto případě entalpie reakce, pokud jsou počáteční a konečné teploty stejné).

Další užitečné termín je spalné teplo, což je energie, většinou slabé dvojné vazby molekulární kyslík propuštěn kvůli spalovací reakce a často použita ve studiu paliv., Jídlo je podobné uhlovodíků a sacharidů paliva, a pokud je oxiduje na oxid uhličitý a vodu, uvolněná energie je analogická spalné teplo (i když ne posuzovány stejným způsobem, jako uhlovodíků paliva — viz jídlo, energie).

energie chemického potenciálu je forma potenciální energie související se strukturním uspořádáním atomů nebo molekul. Toto uspořádání může být výsledkem chemických vazeb v molekule nebo jinak. Chemická energie chemické látky může být přeměněna na jiné formy energie chemickou reakcí., Jako příklad, když je palivo spáleno, chemická energie molekulárního kyslíku se přemění na teplo a totéž platí pro trávení potravy metabolizované v biologickém organismu. Zelené rostliny transformují sluneční energii na chemickou energii (většinou kyslíku) procesem známým jako fotosyntéza a elektrická energie může být přeměněna na chemickou energii a naopak prostřednictvím elektrochemických reakcí.,

podobný termín chemický potenciál se používá k označení potenciálu látky podstoupit změnu konfigurace, ať už ve formě chemické reakce, prostorového transportu, výměny částic se zásobníkem atd. Není to forma samotné potenciální energie, ale úzce souvisí s volnou energií., Zmatek v terminologii vyplývá ze skutečnosti, že v jiných oblastech fyziky není ovládán entropie, všechny potenciální energie je k dispozici k užitečné práci a disky systému spontánně podstoupit změny konfigurace, a proto není tam žádný rozdíl mezi „zdarma“ a „non-free“ potenciální energie (odtud slovo „potenciál“)., Nicméně, v systémech velkých entropie jako jsou chemické systémy, celkové množství energie přítomen (a zachována tím, že první zákon termodynamiky), které tato Chemická Potenciální Energie, je část, která je oddělena od množství energie—Termodynamické Volné Energie (což Chemický potenciál je odvozen od), který (zdá se) řídit systém dopředu spontánně jako jeho entropie se zvyšuje (v souladu s druhým zákonem).