Explicamos o que é energia química, para que serve, suas vantagens e desvantagens. Além disso, seus diferentes usos e principais características.
O que é energia química?
o energia química É a energia contida ou produzida através de reações entre as moléculas de um ou mais compostos. É a energia interna que um corpo ou uma substância possui com base nos tipos de uniões químicas que ocorrem entre seus componentes e na quantidade de energia que pode ser liberada a partir de reações entre eles.
A energia química (uma das formas pelas quais a energia se manifesta na realidade) está sempre associada à matéria e se manifesta quando ocorre uma alteração nas ligações químicas dos átomos e moléculas que a compõem. Isso pode ocorrer na presença de fontes de calor ou outras substâncias com as quais ocorre uma troca de partículas, geralmente produzindo calor, luz ou outras formas de energia derivadas da reação.
Assim, a energia química é uma forma de energia potencial contida em substâncias químicas. Essas substâncias, uma vez envolvidas em uma reação, são transformadas em outras formas de energia utilizáveis. É assim que funcionam, por exemplo, os processos de combustão da gasolina e de outros hidrocarbonetos fósseis.
O uso dessa forma de energia pode ser relativamente novo na história da humanidade, mas não na história do mundo: desde a antiguidade, a vida se aproveitou da fotossíntese e da quimiossíntese, entre outros processos para obter energia, aproveitar o potencial químico molecular da matéria.
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Para que serve a energia química?
De acordo com o Princípio da Conservação da Energia, a energia pode ser transformada, mas não criada ou destruída. Além disso, a energia química é uma forma de energia potencial que pode ser transformada em outras formas de energia que possuem aplicações práticas na vida humana, como energia luminosa, térmica, cinética, etc., para realizar trabalho.
Por exemplo, a gasolina é utilizada para converter energia química em energia cinética, quando a utilizamos para mobilizar um veículo, como uma motocicleta.
Vantagens da energia química
A energia química tem as seguintes vantagens:
- Apresenta um alto desempenho. Grandes quantidades de matéria não são necessárias para obter energia de suas moléculas.
- Permite modificar o assunto. Essas reações químicas não apenas produzem energia, mas também diferentes tipos de matéria que, em muitos casos, podem ser usados para obter novos materiais.
- Permite aproveitar os materiais residuais. O bioetanol e outros biocombustíveis são formados a partir de matéria orgânica que, de outra forma, se decomporia inutilmente.
Desvantagens da energia química
Por outro lado, a energia química pode apresentar algumas desvantagens:
- Apresenta subprodutos. Muitas vezes podem ser substâncias poluentes, como é o caso dos combustíveis fósseis que expelem gases tóxicos na atmosfera.
- Requer entradas constantes. Uma vez que são esgotados após a reação química (manter a taxa de consumo químico ou combustão exige mais matéria orgânica para alimentar a reação).
energia química dos alimentos
Os alimentos que ingerimos diariamente são um exemplo ideal de energia química e seu uso. Esses alimentos contêm diferentes substâncias orgânicas necessárias para fornecer energia ao nosso corpo, como o combustível dos motores dos veículos.
Essas substâncias orgânicas são decompostas em nosso corpo para a obtenção da glicose (C6H12O6), molécula cuja oxidação durante a respiração celular libera grandes quantidades de energia calórica (calorias) para manter o funcionamento do organismo. O excesso de glicose é convertido em gordura: uma reserva para o caso de precisarmos dela mais tarde.
Este é um exemplo do aproveitamento da energia química da glicose contida nos alimentos, para produzir energia mecânica (movimento, levantar), sonora (falar), elétrica (a eletricidade dos neurônios que nos permite pensar), etc.
Exemplos de energia química
Alguns exemplos são os seguintes:
- Combustíveis fósseis. Os combustíveis gasolina, diesel e petróleo são formados por sequências de moléculas à base de carbono e hidrogênio cujas ligações podem ser quebradas na presença de oxigênio (combustão), liberando grandes quantidades de energia de forma violenta.
- A comida que comemos. A glicose contida nos alimentos é oxidada em nosso corpo e ao quebrar suas ligações obtemos uma carga calórica útil para manter a energia do corpo.
- Bioluminescência. Muitos organismos vivos têm a capacidade de produzir luz com seus corpos, o que é conhecido como bioluminiscência. Essa energia luminosa vem da energia química armazenada em seus corpos.
- Viagem ao espaço. Os foguetes espaciais funcionam pela reação controlada entre várias substâncias com alta energia química (hidrogênio e oxigênio líquido, em geral) que são convertidas em enormes quantidades de energia cinética.