Energía química

Chemical energy is the potential of a chemical substance to undergo a chemical reaction to transform into other substances., Algunos ejemplos de medios de almacenamiento de energía química incluyen baterías, alimentos y gasolina. Romper o hacer enlaces químicos implica energía, que puede ser absorbida o evolucionada a partir de un sistema químico.

La energía que puede ser liberada o absorbida debido a una reacción entre un conjunto de sustancias químicas es igual a la diferencia entre el contenido de energía de los productos y los reactivos, si las temperaturas inicial y final son las mismas. Este cambio en la energía se puede estimar a partir de las energías de enlace de los diversos enlaces químicos en los reactivos y productos., También se puede calcular a partir de Δ U f r r E A c t A n t s {\displaystyle \Delta {u_{f}^{\circ }}_{\mathrm {reactantes} }} , la energía interna de formación de las moléculas del reactivo, y Δ U F f p R O d u C t s {\displaystyle \Delta {U_{f}^{\circ }}_{\mathrm {productos} }} la energía interna de formación de las moléculas del producto., El cambio de energía interno de un proceso químico es igual al calor intercambiado si se mide en condiciones de volumen constante y temperatura inicial y final igual, como en un contenedor cerrado como un calorímetro de bomba. Sin embargo, en condiciones de presión constante, como en las reacciones en recipientes abiertos a la atmósfera, el cambio de calor medido no siempre es igual al cambio de energía interna, porque el trabajo presión-volumen también libera o absorbe energía., (El cambio de calor a presión constante se denomina cambio de entalpía; en este caso la entalpía de reacción, si las temperaturas inicial y final son iguales).

otro término útil es el calor de combustión, que es la energía principalmente de los enlaces dobles débiles de oxígeno molecular liberados debido a una reacción de combustión y a menudo aplicados en el estudio de combustibles., Los alimentos son similares a los combustibles de hidrocarburos y carbohidratos, y cuando se oxidan a dióxido de carbono y agua, la energía liberada es análoga al calor de la combustión (aunque no se evalúa de la misma manera que un combustible de hidrocarburos — ver energía de los alimentos).

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 enlaces químicos dentro de una molécula o de otra manera. La energía química de una sustancia química puede transformarse en otras formas de energía por una reacción química., Por 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 similar se utiliza para indicar el potencial de una sustancia para sufrir un cambio de configuración, ya sea en forma de una reacción química, transporte espacial, intercambio de partículas con un depósito, etc. No es una forma de energía potencial en sí misma, sino que está más estrechamente relacionada con la energía libre., La confusión en la terminología surge del hecho de que en otras áreas de la física no dominadas por la entropía, toda la energía potencial está disponible para hacer un trabajo útil e impulsa al sistema a someterse espontáneamente a cambios de configuración, y por lo tanto no hay distinción entre energía potencial «libre» y «no libre» (de ahí la única 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 parte, está separada de la cantidad de esa energía—Energía Libre Termodinámica (de la cual se deriva el potencial químico)—que (parece) impulsar el sistema hacia adelante espontáneamente a medida que aumenta su entropía (de acuerdo con la segunda ley).