10 Contoh Energi kimia dan manfaatnya

Kami menjelaskan apa itu energi kimia, untuk apa, kelebihan dan kekurangannya. Selain itu, perbedaan penggunaan dan karakteristik utamanya.

Energi kimia (salah satu cara energi memanifestasikan dirinya dalam kenyataan) selalu dikaitkan dengan materi dan memanifestasikan dirinya ketika ada perubahan dalam ikatan kimiawi atom dan molekul yang menyusunnya. Hal ini dapat terjadi dengan adanya sumber panas atau zat lain yang terjadi pertukaran partikel, umumnya menghasilkan panas, cahaya, atau bentuk energi lain yang berasal dari reaksi.

Dengan demikian, energi kimia merupakan salah satu bentuk energi potensial yang terkandung dalam zat kimia. Zat-zat ini, begitu mereka mengintervensi suatu reaksi, diubah menjadi bentuk energi lain yang dapat digunakan. Beginilah, misalnya, proses pembakaran bensin dan fosil hidrokarbon lainnya beroperasi.

Penggunaan bentuk energi ini mungkin relatif baru dalam sejarah umat manusia, tetapi tidak dalam sejarah dunia: sejak zaman kuno, kehidupan telah memanfaatkan fotosintesis dan kemosintesis, di antara proses perolehan energi lainnya, untuk memanfaatkan potensi molekul kimia materi.

Pengertian

Energi kimia adalah energi yang terkandung atau dihasilkan melalui reaksi antara molekul satu atau lebih senyawa. Ini adalah energi internal yang dimiliki oleh suatu benda atau zat berdasarkan jenis ikatan kimia yang terjadi antara komponennya dan jumlah energi yang dapat dilepaskan dari reaksi di antara mereka.

Energi kimia adalah salah satu dari banyak bentuk energi yang ada di alam semesta di sekitar kita. Energi kimia bisa dilepaskan dari diserap selama reaksi kimia. Agar reaksi kimia terjadi, suatu zat atau benda harusĀ  berubah menjadi zat baru dengan sifat yang berbeda. Ketika ini terjadi, energi kimia dapat dilepaskan yang disebut reaksi eksotermis, atau energi kimia dapat diserap disebut reaksi endoterm.

Ketika reaksi eksotermik, panas akan dilepaskan atau Anda akan merasakan kehangatan, jika reaksi endotermik, panas akan diserap dan kita merasakan benda menjadi dingin. Energi kimia yang terlibat dalam reaksi ini terkandung dalam ikatan kimia antara atom yang membentuk senyawa.

Anda dapat menganggap ikatan kimia sebagai kapsul energi. Jika ikatan tersebut menjadi rusak, energi yang tersimpan dalam kapsul akan dilepaskan.

Jika ikatan kimia baru terbentuk, maka energi dari lingkungan dikemas ke dalam ikatan ini, kapsul, dan suhu lingkungan menurun. Selama reaksi kimia di mana energi kimia dilepaskan atau diserap, struktur atom tidak pernah berubah, hanya ikatan antara atom yang rusak dan kembali membuat menjadi zat baru. Jika tidak ada reaksi kimia terjadi, maka tidak ada energi kimia yang dilepaskan atau diambil kedalam.

Contoh

Beberapa contoh energi kimia adalah sebagai berikut:

  • Bahan bakar fosil. Bahan bakar berbasis bensin, solar dan minyak bumi terdiri dari rangkaian molekul berdasarkan karbon dan hidrogen yang ikatannya dapat putus dengan adanya oksigen (pembakaran), sehingga melepaskan sejumlah besar energi dengan cara yang ganas.
  • Makanan yang kita makan. Glukosa yang terkandung dalam makanan dioksidasi dalam tubuh kita dan dengan memutus ikatannya, kita memperoleh beban kalori yang berguna untuk menjaga energi tubuh.
  • Bioluminescence. Banyak organisme hidup memiliki kemampuan untuk menghasilkan cahaya dengan tubuhnya, yang dikenal sebagai bioluminescence. Energi cahaya tersebut berasal dari energi kimia yang tersimpan di dalam tubuh mereka.
  • Perjalanan luar angkasa. Roket luar angkasa bekerja dengan reaksi terkontrol antara berbagai zat dengan energi kimia tinggi (hidrogen dan oksigen cair, umumnya) yang diubah menjadi energi kinetik dalam jumlah besar.
  • Cold pack atau kompres dingin. Ssebuah alat yang terdiri dari dua tas; salah satunya terdapat air, di dalam tas berisi amonium nitrat, kalsium amonium nitrat atau urea digunakan dalam olahraga adalah contoh dari energi kimia. Ketika isi kantong rusak yang dipenuhi dengan air bereaksi dengan butiran ammonium nitrat dan membuat ikatan kimia baru selama reaksi menyerap energi dari lingkungan. Sebagai hasil dari energi kimia yang disimpan dalam ikatan baru, suhu kompres dingin akan menurun.
  • Gas propana. Contoh lainnya dari energi kimia adalah tabung gas propana untuk memasak. Ketika gas propana dibakar untuk memasak di atas panggangan, energi kimia yang tersimpan dalam ikatan molekul propana yang rusak dan panas akan dilepaskan untuk memasak.
  • Fotosintesis. Selama fotosintesis, energi dari sinar matahari diubah menjadi energi kimia yang disimpan dalam ikatan karbohidrat, sehingga tanaman dapat membuat pangan. Kemudian, tanaman dapat memanfaatkan energi yang tersimpan dalam ikatan molekul karbohidrat untuk pertumbuhan dan perbaikan.
  • Respirasi sel. Selama respirasi sel, tubuh kita mengambil molekul glukosa dan memecah molekul yang memegang ikatan bersama-sama. Ketika ikatan ini rusak, energi kimia yang tersimpan dalam ikatan ini dilepaskan dan digunakan untuk membuat molekul ATP, suatu bentuk energi yang bisa digunakan bagi kita.
  • Api unggun. Sekitar api unggun, kayu terbakar. Saat kayu terbakar, energi kimia yang tersimpan dalam ikatan molekul kayu akan melepaskan panas dan cahaya.
  • Reaksi kimia di lab. Dalam reaksi kimia di laboratorium, aluminium foil ditambahkan ke dalam larutan asam klorida. Tabung tes akan sangat hangat karena selama reaksi, banyak ikatan kimia patah melepaskan energi kimia yang menyebabkan suhu larutan meningkat.

Manfaat

Menurut Prinsip kekekalan Energi, energi dapat diubah tetapi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan. Lebih lanjut, energi kimia merupakan suatu bentuk energi potensial yang digunakan untuk diubah menjadi bentuk energi lain yang memiliki aplikasi praktis dalam kehidupan manusia, seperti cahaya, panas, energi kinetik, dan lain-lain, untuk melakukan pekerjaan.

Misalnya, bensin digunakan untuk mengubah energi kimia menjadi energi kinetik, saat digunakan untuk menggerakkan kendaraan, seperti sepeda motor.

Kelebihan energi kimia

Energi kimia memiliki keuntungan sebagai berikut:

  • Ini memberikan hasil yang tinggi. Materi dalam jumlah besar tidak diperlukan untuk mendapatkan energi dari molekulnya.
  • Memungkinkan Anda mengubah masalah. Reaksi kimia ini tidak hanya menghasilkan energi, tetapi juga berbagai jenis materi yang dalam banyak kasus dapat digunakan untuk memperoleh materi baru.
  • Ini memungkinkan untuk memanfaatkan bahan limbah. Bioetanol dan bahan bakar nabati lainnya dibentuk dari bahan organik yang, dalam kasus lain, akan terurai dengan sia-sia.

Kelemahan energi kimia

Di sisi lain, energi kimia dapat memiliki kelemahan tertentu:

  • Ini menyajikan produk sampingan. Seringkali mereka dapat mencemari zat, seperti dalam kasus bahan bakar fosil yang mengeluarkan gas beracun ke atmosfer.
  • Ini membutuhkan input yang konstan. Karena mereka habis setelah reaksi kimia (mempertahankan laju konsumsi kimia atau pembakaran membutuhkan lebih banyak bahan organik untuk memberi makan reaksi).

Energi kimiawi makanan

Makanan yang kita konsumsi setiap hari adalah contoh ideal tentang energi kimia dan penggunaannya. Makanan ini mengandung berbagai zat organik yang diperlukan untuk memberikan energi bagi tubuh kita, seperti bahan bakar dari mesin kendaraan.

Zat organik ini diuraikan di dalam tubuh kita untuk mendapatkan glukosa (C6H12O6), molekul yang oksidasi selama respirasi sel melepaskan sejumlah besar energi kalori (kalori) untuk menjaga fungsi tubuh. Kelebihan glukosa berubah menjadi lemak: cadangan jika kita membutuhkannya nanti.

Ini adalah contoh penggunaan energi kimiawi glukosa yang terkandung dalam makanan, untuk menghasilkan energi mekanik (bergerak, berdiri), suara (berbicara), listrik (listrik neuron yang memungkinkan kita untuk berpikir), dll.



Leave a Reply