Quelle est l'énergie chimique?
L'énergie chimique provient des interactions des atomes et des molécules. En général, il existe un réarrangement des électrons et des protons, appelé une réaction chimique, qui produisent des charges électriques. La loi de conservation de l'énergie prévoit que l'énergie peut être transformé ou converti, mais jamais détruit. Par conséquent, une réaction chimique qui diminue l'énergie dans un système contribuera l'énergie perdue dans l'environnement, habituellement sous forme de chaleur ou de lumière. En variante, une réaction chimique qui augmente l'énergie dans un système aura pris cette énergie supplémentaire de l'environnement.
Organic Reactions
La vie biologique dépend de l'énergie chimique. Les deux sources les plus courantes de l'énergie chimique biologique sont la photosynthèse des plantes et la respiration chez les animaux. Dans la photosynthèse, les plantes utilisent un pigment spécial appelé chlorophylle pour séparer l'eau en hydrogène et oxygène. L'hydrogène est ensuite combiné avec le carbone de l'environnement pour produire des molécules d'hydrate de carbone que la plante peut ensuite utiliser comme énergie. la respiration cellulaire est le processus inverse, en utilisant de l'oxygène pour oxyder ou brûler une molécule d'hydrate de carbone tel que le glucose dans une molécule porteuse d'énergie appelée ATP, qui peut être utilisé par des cellules individuelles.
inorganiques Réactions
Bien qu'il ne semble pas évident au premier abord, la combustion comme cela se produit dans les moteurs fonctionnant au gaz est une réaction chimique biologique qui utilise de l'oxygène dans l'air pour brûler le combustible et la puissance d'un vilebrequin. L'essence est un combustible fossile dérivé de composés organiques. Mais, pas toute l'énergie chimique est biologique, bien sûr. Toute modification des liaisons chimiques d'une molécule implique le transfert d'énergie chimique. La combustion du phosphore à l'extrémité d'une allumette est une réaction chimique qui produit de l'énergie chimique sous forme de lumière et de la chaleur en utilisant la chaleur de la frappe pour lancer le processus et de l'oxygène de l'air pour continuer à brûler. L'énergie chimique produite par un bâton lumineux activé est la plupart du temps la lumière avec très peu de chaleur.
Taux de réaction
réactions chimiques inorganiques sont également fréquemment utilisés pour synthétiser des produits souhaités ou de réduire les indésirables. La gamme de réactions chimiques qui produisent de l'énergie chimique sont assez vaste, allant de la simple réorganisation d'une seule molécule ou simple combinaison de deux molécules, à des interactions complexes avec de multiples composés de différents niveaux de pH. La vitesse d'une réaction chimique dépend généralement de la concentration des substances réactives, la surface disponible entre les réactifs, la température et la pression du système. Une réaction donnée aura un taux normal étant donné ces variables, et peut être contrôlée par des ingénieurs manipulant ces facteurs.
catalyseurs
Dans certains cas, la présence d'un catalyseur est nécessaire pour démarrer une réaction ou pour créer un taux significatif de réaction. Parce que le catalyseur ne soit pas lui-même modifié dans la réaction, il peut être utilisé à maintes reprises. Un exemple courant est le convertisseur catalytique dans un système d'échappement d'automobile. La présence de métaux du groupe du platine et d'autres catalyseurs à réduire les substances nocives dans les plus bénignes. Les réactions typiques dans un convertisseur catalytique sont la réduction des oxydes d'azote en azote et en oxygène, l'oxydation du monoxyde de carbone en dioxyde de carbone et l'oxydation des hydrocarbures imbrûlés en dioxyde de carbone et l'eau.