Energía Química

La energía química es energía almacenada dentro de los enlaces de compuestos químicos, como átomos y moléculas. Esta energía se libera cuando tiene lugar una reacción química.

Usualmente, una vez que la sustancia química ha sido liberada, esa sustancia se transforma en una sustancia completamente nueva.

¿Qué es la energía química?

Usamos energía todos los días, y la energía viene en diferentes formas.

La energía química se define como:

Es una forma de energía potencial debido a que la energía química se almacena en objetos, como el azúcar y la gasolina.

La energía química también está presente en nuestro cuerpo para permitirnos realizar las tareas diarias de nuestra vida cotidiana.

La energía química puede transformarse en otras formas de energía a través de reacciones químicas o cambios químicos.

¿Cómo se produce la energía química?

La energía química se produce a través de reacciones químicas entre moléculas de uno o más compuestos. Por ejemplo, el carbón, el gas natural, las pilas y las baterías poseen energía química.

El calor se produce a menudo como un derivado de una reacción química, esto se llama una reacción exotérmica.

Hay dos términos importantes para saber en el estudio de la energía química:

1. Exoérgico: Una reacción nuclear exotérmica (o exoergica) es una reacción que libera energía cuando se forman enlaces químicos.
2. Endoérgico: Una reacción endotérmica (o endoergica) es aquella que requiere que se produzca una entrada de energía. Tenga en cuenta que a menudo se necesita energía para romper los enlaces antes de formar nuevos enlaces. Ejemplo: durante la fotosíntesis, la energía del sol es necesaria para romper los enlaces de CO2 y H2O. Se produce glucosa y se forma un enlace de O2 como resultado.

Ejemplo: Un buen ejemplo de energía química es una celda o batería electroquímica.

Definición de energía química en la ciencia

En el mundo de la ciencia, la energía química resulta de una reacción química como un tipo de energía potencial. La energía química se almacena en los enlaces de moléculas y átomos que forman una sustancia. Cuando se libera energía química de la sustancia, ésta se transforma en una sustancia completamente nueva. La energía química puede ser exotérmica cuando se libera la energía o endotérmica en la cual la reacción requiere energía para tener lugar.

Usos de la energía química

La energía química es el tipo de energía potencial más utilizado en el mundo, ya que es crucial para la existencia de los humanos y el mundo natural.

Existen diferentes tipos de energía química. Aquí hay algunas aplicaciones en acción:

Energía química en los alimentos

Los alimentos poseen energía química almacenada y mediante éstos los organismos obtienen la energía necesaria para vivir, es decir, para formar y renovar tejidos, mantener la temperatura, para realizar trabajo muscular, etc. A medida que los enlaces entre los átomos en los alimentos se aflojan o se rompen, se produce una reacción química y se crean nuevos compuestos.

La energía producida por esta reacción nos mantiene calientes, nos ayuda a movernos y nos permite crecer. Diferentes alimentos almacenan diferentes cantidades de energía.

La energía química de los alimentos se puede convertir en energía mecánica para mover los músculos del cuerpo, en energía eléctrica para el funcionamiento del cerebro y el sistema nervioso central.

Energía química en las plantas

Las plantas también usan energía química. Realizan la fotosíntesis cuando usan la luz solar para hacer comida por sí mismos. Durante la fotosíntesis, la energía solar se convierte en energía química. La energía química se almacena en forma de glucosa o azúcar. La fotosíntesis ocurre en las hojas de las plantas y el proceso requiere de la luz solar, el agua y el dióxido de carbono.

Energía química en la madera

La madera seca contiene energía química almacenada. Cuando se quema la madera en una chimenea, las moléculas en los fragmentos de madera reaccionan con el oxígeno (aire), esta reacción da como resultado nuevos enlaces químicos de dióxido de carbono, monóxido de carbono y agua.

A medida que se quema en la chimenea, la energía química se libera y se convierte en energía térmica (calor) y energía de la luz.

¿Y qué hay de la madera? Después de la reacción química, ahora se convirtió en una nueva sustancia: ceniza.

La energía química en el cuerpo humano

Tu cuerpo utiliza energía química todos los días para realizar tareas diarias. Los alimentos contienen calorías y cuando se digieren, la energía se libera. Las moléculas en los alimentos se descomponen en pedazos más pequeños. A medida que los enlaces entre los átomos se rompen o se aflojan, se produce la oxidación. La reacción química involucrada en la digestión le proporciona calor, ayuda a mantener y reparar nuestro cuerpo y le brinda la energía  necesaria para movernos.

Tipos de reacciones químicas

Existen seis tipos de reacciones químicas: síntesis, combustión, desplazamiento simple, desplazamiento doble, descomposición y ácido-base. La síntesis es cuando dos sustancias simples se combinan y forman una sustancia compleja. En la combustión, el calor se libera cuando el oxígeno se combina con otras sustancias para transformarse en agua y dióxido de carbono.

El desplazamiento simple ocurre cuando algunos átomos de una sustancia se transfieren a otra sustancia en la reacción química. El desplazamiento doble ocurre cuando los átomos en una sustancia se intercambian con los átomos de otra sustancia. La descomposición ocurre cuando una sustancia compleja se descompone en sustancias más simples como resultado de una reacción química. Ácido-base es similar a una reacción química de doble reemplazo y es cuando un ácido y una base están involucrados.

Ejemplos de energía química con Imágenes

Las baterías, la biomasa, el petróleo, el gas natural y el carbón son ejemplos de energía química. Por lo general, una vez que la sustancia química libera energía, esa sustancia se transforma en una sustancia completamente nueva.

• Cuando una fuente de combustible, como el gas natural o la madera se quema, libera energía química en forma de calor y luz. Después de quemar la madera, se convierte en cenizas, como una nueva sustancia.
• Cocinar alimentos es un ejemplo de energía química, ya que utiliza gas o electricidad para calentar o cocinar sus comidas.
• Cuando los combustibles fósiles se queman, la energía química se utiliza para generar la electricidad que usted usa a diario.

A continuación te mostraremos ejemplos con imágenes de energía química:

• Baterías: puede conectar una batería a un circuito y se produce una reacción entre sustancias químicas dentro de la batería y produce electricidad. No puedes ver la energía en la batería cuando esta no se este usando.

Petróleo: una combinación de aceite y gas natural, el petróleo está hecho de cientos de moléculas que contienen carbono e hidrógeno.

Cuando el petróleo es un vapor, es gas natural.

Cuando el petróleo es un líquido, es petróleo crudo.

La energía química del petroleo se puede usar para crear electricidad y calor y se puede encontrar en propano, combustible para aviones, gasolina y otros productos.

Lejía y amoniaco: cuando se mezclan estas dos sustancias, se produce una sustancia completamente nueva, un químico tóxico llamado vapor de cloramina.

Bolsas de aire para vehículos: las bolsas se activan por una reacción química dentro de la bolsa. Un sensor enciende un circuito eléctrico y luego se enciende la azida de sodio. La reacción que se produce genera gas nitrógeno, que llena la bolsa a un ritmo extremadamente rápido.

Bicarbonato de sodio y vinagre: cuando estas dos sustancias se mezclan en un recipiente, se produce gas de dióxido de carbono. A medida que este gas crece en volumen, ejerce presión sobre cualquier contenedor en el que se encuentre, y saldrá por una abertura creando un efecto de volcán.

Explosivos: cuando se activa un explosivo, la energía química almacenada en él se transfiere al entorno como energía térmica, energía sonora y energía cinética.

Fuentes de Energía Química

• Madera: La madera es una fuente de energía química fácilmente de encontrar. Desde la antigüedad, la madera ha sido quemada para dar calor y energía. La madera se descompone para producir energía química.
• Carbón: El carbón es una de la principales fuentes de energía química.
• Gasolina: La gasolina que utilizamos en los automóviles también es una fuente de energía química. La gasolina se quema en la cámara de combustión del motor para producir energía química.
• Fotosíntesis: La fotosíntesis es el proceso mediante el cual las plantas convierten la energía solar que reciben en energía química. Implica reacciones químicas en las que la energía solar queda atrapada por la molécula de la planta y luego se transforma en energía química que se utiliza en forma de glucosa para el consumo.
• Electrólisis: La electrólisis es el proceso en el que un electrolito (una sustancia que se somete a la electrólisis) se descompone utilizando electricidad para producir diferentes resultados. La energía eléctrica que pasa a través del electrolito se convierte en energía química a través de diferentes reacciones químicas.

Características de la Energía Química

• La energía química se almacena en una reacción química.
• Nuestros cuerpos usan energía química para realizar funciones diarias.
• Durante una reacción química exotérmica, se libera energía química en forma de calor.
• Hay seis tipos básicos de reacciones químicas: combustión, síntesis, desplazamiento simple, descomposición, doble desplazamiento y base ácida.
• Cuando dos sustancias simples se combinan para formar una sustancia más compleja durante una reacción química, se llama síntesis.
• Cuando una sustancia compleja se descompone en sustancias más simples durante una reacción química, se produce una descomposición.
• El desplazamiento doble ocurre cuando los átomos en una sustancia se intercambian con átomos de otra sustancia durante una reacción química.
• Las plantas realizan una reacción química cada vez que usan la luz del sol para hacer su propia comida durante la fotosíntesis.
• Cocinar es un buen ejemplo de una reacción química que libera energía química.
• La base ácida es una reacción química de doble sustitución que requiere ácidos y bases.
• La energía química se usa para generar electricidad cuando se queman combustibles fósiles.
• Las baterías y los explosivos son otros ejemplos de objetos que contienen energía química almacenada.
• Durante el proceso de digestión, la energía química se libera cuando los alimentos se descomponen.

En conclusión:

La energía química se produce en los enlaces entre compuestos químicos, como átomos y moléculas.

Una reacción química es el proceso de reorganización de los átomos debido a un cambio químico, que da como resultado la producción de una nueva sustancia.

Una reacción exotérmica es una forma de reacción química cuando el calor se produce como un derivado.

Datos Interesantes:

Energía química a eléctrica: La energía química se puede convertir en energía eléctrica. Un buen ejemplo de este tipo de conversión se puede ver en una planta de energía donde el carbón se convierte en energía eléctrica.

Todos utilizamos energía química todos los días para realizar funciones diarias, ¡estás usando energía química ahora mismo para leer esta página!

Resumen Rápido

La energía química es energía que se almacena en los enlaces entre compuestos químicos. Se libera cuando tiene lugar una reacción química. Una reacción química da como resultado una nueva sustancia que se produce.