化学エネルギーは、原子や分子内に蓄えられたポテンシャルエネルギーの形として定義されます。通常、それは化学結合内に蓄えられたエネルギーですが、イオンと原子の電子配置のエネルギーでもあります。化学エネルギーは、化学反応が起こったり、物質が形を変えたりするときに観測されます。エネルギーは、化学変化の結果として化学エネルギーが変化するときに吸収または放出されます。
キーポイント:化学エネルギー
- 化学エネルギーは、化学結合、原子、および亜原子粒子内に見られるポテンシャル エネルギーの一種です。
- 化学エネルギーは、化学反応が起こったときにのみ観測および測定できます。
- 燃料である物質には化学エネルギーが含まれています。
- エネルギーは放出または吸収されます。たとえば、燃焼は、反応を開始するために必要な以上のエネルギーを放出します。光合成は放出するよりも多くのエネルギーを吸収します。
化学エネルギーの例
燃料は化学エネルギーの身近な形です。燃焼は化学エネルギーの放出の一例ですが、他にもいくつかの例があります:
- 石炭 :燃焼反応により、化学エネルギーが光と熱に変換されます。
- 木材 :燃焼は化学エネルギーを光と熱に変換します。
- 石油 :石油は燃焼して光と熱を放出するか、ガソリンなどの別の化学エネルギーに変換されます。
- 化学電池 :電池は化学エネルギーを蓄え、電気に変えます。
- バイオマス :バイオマスの燃焼により、化学エネルギーが光と熱に変換されます。
- 天然ガス :燃焼は化学エネルギーを光と熱に変換します。
- 食べ物 :消化は、化学エネルギーを細胞が使用する他の形態のエネルギーに変換します。
- エアバッグ :エアバッグにはアジ化ナトリウムという化合物が含まれており、バッグが作動すると発火します。この反応により生成された窒素ガスがエアバッグを満たし、化学エネルギーを運動エネルギーに変換します。
- 保冷剤 :反応で化学エネルギーが吸収されます。
- プロパン :プロパンを燃やすと、熱と光が発生します。
- ガソリン :ガソリンは、自動車を動かすために燃やされる化学エネルギーの一種です。化学エネルギーは最終的に運動エネルギーに変換されます。
- ホットパック :化学反応により、熱または熱エネルギーが生成されます。
- マッチ:マッチを打つと、マッチの頭の化学物質が別の化合物に変換され、光と熱が放出されます。
- 光合成 :光合成は、光 (太陽エネルギー) を化学エネルギー (ブドウ糖) に変換します。
- 細胞呼吸 :細胞呼吸は、グルコースの化学エネルギーを ATP の化学エネルギーに変換する一連の反応であり、体が使用できる形式です。
化学エネルギーの仕組み
ほとんどの場合、化学エネルギーは化学結合内に蓄えられたエネルギーです。化学反応では、化学結合が壊れて新しいものが形成され、生成物が反応物に変わります。結合を壊すと、新しい結合が吸収されるよりも多くの化学エネルギーが放出される場合、反応は発熱であり、熱が放出されます。しかし、化学結合を形成して製品を作るのは、反応物質の放出で結合を壊すよりも多くのエネルギーを必要とする場合があります.このタイプの化学反応は、熱またはその他のエネルギーを吸収し、吸熱的です。エネルギーは化学反応によって他の形態に変換されるため、発熱反応と吸熱反応の両方に化学エネルギーが含まれます。
参考文献
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