Hvordan virker kjemisk energi arbeide?

Hva er kjemisk energi?

Kjemisk energi utspring i samspillet av atomer og molekyler. Vanligvis er det en omleiring av elektroner og protoner, kalt en kjemisk reaksjon som produserer elektriske ladninger. Loven om bevaring av energi fastsetter at energi kan transformeres eller omvendt, men aldri ødelagt. Derfor vil en kjemisk reaksjon som reduserer energien i et system bidra energien går tapt til omgivelsene, som regel i form av varme eller lys. Alternativt vil en kjemisk reaksjon som øker energien i et system har tatt dette ekstra energi fra omgivelsene.

Organic Reactions

Biologisk liv avhenger av kjemisk energi. De to vanligste kildene til biologisk kjemisk energi er fotosyntesen i planter og åndedrett hos dyr. I fotosyntesen, planter bruker et spesielt pigment kalles klorofyll å separere vann til hydrogen og oksygen. Hydrogenet blir deretter kombinert med karbon fra omgivelsene for å fremstille karbohydratmolekyler anlegget kan da brukes som energi. Cellulær respirasjon er den omvendte prosess, ved bruk av oksygen for å oksidere eller brenne et karbohydrat molekyl så som glukose til et energibærende molekyl kalt ATP, som kan brukes av individuelle celler.

uorganiske Reaksjoner

Selv om det ikke kan virke innlysende ved første, forbrenning slik det forekommer i gassdrevne motorer er en biologisk kjemisk reaksjon som bruker oksygen i luft for å brenne brennstoff og strøm en veivaksel. Bensin er et fossilt brensel stammer fra organiske forbindelser. Men, er ikke all kjemisk energi biologiske, selvfølgelig. Enhver endring i de kjemiske bindinger av et molekyl innebærer overføring av kjemisk energi. Brenning av fosfor på enden av en fyrstikk er en kjemisk reaksjon som produserer kjemisk energi i form av lys og varme ved hjelp av varme fra det slående å starte prosessen og oksygen fra luften for å fortsette å brenne. Den kjemiske energien som produseres av en aktivert glød pinne er stort sett lett med svært lite varme.

reaksjonshastighet

Uorganiske kjemiske reaksjonene er også ofte brukt for å syntetisere ønskede produkter eller redusere uønskede seg. Utvalget av kjemiske reaksjoner som produserer kjemisk energi er ganske stort, alt fra enkle omorganisering av et enkelt molekyl, eller enkel kombinasjon av to molekyler, til komplekse interaksjoner med flere forbindelser med forskjellige pH-nivå. Frekvensen av en kjemisk reaksjon generelt avhenger av konsentrasjonen av reaktant materialer, overflatearealet tilgjengelig mellom disse reaktantene, temperaturen og trykket i systemet. En gitt reaksjon vil ha en vanlig sats gitt disse variablene, og kan styres av ingeniører å manipulere disse faktorene.

Katalysatorer

I noen tilfeller er nærværet av en katalysator som kreves for å starte en reaksjon eller for å skape en betydelig reaksjonshastighet. På grunn av at katalysatoren ikke selv er forandret i reaksjonen, kan det brukes om og om igjen. Et vanlig eksempel er katalysatoren i en bil eksossystem. Tilstedeværelsen av platina-gruppemetaller og andre katalysatorer reduserer skadelige stoffer til mer godartet seg. Typiske reaksjoner i en katalysator er reduksjon av nitrogenoksyder til nitrogen og oksygen, oksydasjon av karbonmonoksyd til karbondioksyd, og oksydasjon av uforbrente hydrokarboner til karbondioksyd og vann.