Kemisk energi

Kemisk energi potentialet af et kemisk stof at gennemgå en kemisk reaktion til at forvandle sig til andre stoffer., Nogle eksempler på lagringsmedier af kemisk energi inkluderer batterier, mad og ben .in. Brud eller fremstilling af kemiske bindinger involverer energi, som enten kan absorberes eller udvikles fra et kemisk system.

energi, der kan frigives eller absorberes på grund af en reaktion mellem et sæt kemiske stoffer, er lig med forskellen mellem produktets energiindhold og reaktanterne, hvis de indledende og endelige temperaturer er de samme. Denne ændring i energi kan estimeres ud fra bindingsenergierne i de forskellige kemiske bindinger i reaktanterne og produkterne., Det kan også beregnes ud fra Δ U f ∘ r e a k t a n t s {\displaystyle \Delta {U_{f}^{\circ }}_{\mathrm {forbindelser} }} , den indre energi af dannelsen af molekyler, og Δ U f ∘ p r o d u c t s {\displaystyle \Delta {U_{f}^{\circ }}_{\mathrm {produkter} }} den indre energi af dannelsen af produktet molekyler., Den indre energiændring i en kemisk proces er lig med den udvekslede varme, hvis den måles under betingelser med konstant volumen og lige start-og sluttemperatur, som i en lukket beholder, såsom et bombekalorimeter. Under betingelser med konstant tryk, som i reaktioner i kar, der er åbne for atmosfæren, er den målte varmeændring imidlertid ikke altid lig med den interne energiændring, fordi trykvolumenarbejde også frigiver eller absorberer energi., (Varmeændringen ved konstant tryk kaldes entalpieændringen; i dette tilfælde reaktionens entalpi, hvis indledende og endelige temperaturer er ens).

et andet nyttigt udtryk er forbrændingsvarmen, som er energien for det meste af de svage dobbeltbindinger af molekylært o .ygen frigivet på grund af en forbrændingsreaktion og ofte anvendt i undersøgelsen af brændstoffer., Fødevarer ligner kulbrinte og kulhydratbrændstoffer, og når det o .ideres til kuldio .id og vand, er den frigivne energi analog med forbrændingsvarmen (dog ikke vurderet på samme måde som et carbonhydridbrændstof — se fødevareenergi).

kemisk potentiel energi er en form for potentiel energi relateret til det strukturelle arrangement af atomer eller molekyler. Dette arrangement kan være resultatet af kemiske bindinger i et molekyle eller på anden måde. Kemisk energi af et kemisk stof kan omdannes til andre former for energi ved en kemisk reaktion., Som et eksempel, når et brændstof brændes, omdannes den kemiske energi af molekylært ilt til varme, og det samme er tilfældet med fordøjelsen af mad metaboliseret i en biologisk organisme. Grønne planter omdanner solenergi til kemisk energi (for det meste af ilt) gennem processen kendt som fotosyntese, og elektrisk energi kan omdannes til kemisk energi og vice versa gennem elektrokemiske reaktioner.,

det tilsvarende udtryk kemisk potentiale bruges til at indikere et stofs potentiale til at gennemgå en konfigurationsændring, det være sig i form af en kemisk reaktion, rumlig transport, partikeludveksling med et reservoir osv. Det er ikke en form for potentiel energi i sig selv, men er tættere forbundet med fri energi., Forvirringen i terminologi stammer fra det faktum, at i andre områder af fysik, der ikke domineres af entropi, er al potentiel energi tilgængelig til at udføre nyttigt arbejde og driver systemet til spontant at gennemgå konfigurationsændringer, og der er således ingen sondring mellem “fri” og “ikke-fri” potentiel energi (dermed det ene ord “potentiale”)., Men i systemer af stor entropi såsom kemiske systemer, er den samlede mængde energi, der er til stede (og bevares af den første lov om termodynamik), som denne Kemiske Potentielle Energi er en del af, er adskilt fra den mængde af energi—Termodynamiske Fri Energi (som Kemiske potentiale, der er afledt af)—der (tilsyneladende) drive-system frem spontant, som dets entropi stiger (i overensstemmelse med anden lovgivning).