Centrale nucléaire Isar, Allemagne

Piscine de combustible nucléaire usé

Turbine d'une centrale nucléaire

Énergie chimique

Énergie chimique

L'énergie chimique est le potentiel qu'une substance chimique subit une transformation par réaction chimique ou se transforme en d'autres substances chimiques. Former ou rompre des liaisons chimiques implique de l'énergie. Cette énergie peut être absorbée ou développée par un système chimique.

L'énergie pouvant être libérée (ou absorbée) par une réaction entre un ensemble de substances chimiques est égale à la différence entre la quantité d'énergie des produits et celle des réactifs. Ce changement d'énergie s'appelle l'énergie interne d'une réaction chimique.

Puisque la force des liaisons chimiques est associée à la distance entre les espèces chimiques (en fait, les liaisons chimiques les plus fortes sont celles des éléments chimiques impliqués dans la liaison la plus proche), l'énergie chimique dépend de la position mutuelle des liaisons chimiques. les particules qui constituent une substance. Par conséquent, l'énergie chimique est l'énergie stockée dans les liaisons chimiques. Cette énergie est en grande partie attribuable à la somme de l'énergie potentielle des interactions électrostatiques des charges présentes dans la matière pesante, plus de l'énergie cinétique des électrons.

Si vous avez un "niveau zéro" d'énergie chimique c'est-à-dire qu'il n'y a pas de liaisons chimiques, l'énergie chimique est négative.

La résonance est un phénomène chimico-structural qui influe grandement sur l'énergie chimique au sens stabilisant. La réactivité et la cinétique des différents composés souffrent de différences d'énergie chimique.

L'énergie chimique est produite au cours des transformations qui se produisent au niveau des molécules.

Energie chimique et thermodynamique

L'énergie chimique a une relation étroite avec la thermodynamique dans laquelle apparaissent les concepts d'énergie interne, d'enthalpie et de processus thermodynamiques.

En chimie thermodynamique, le terme utilisé pour l'énergie potentielle est le potentiel chimique, et par transformation chimique, l'équation de Gibbs-Duhem est souvent utilisée.

Le changement d'énergie interne d'un processus est égal au changement de chaleur s'il est mesuré dans des conditions de volume constant, comme dans un calorimètre. Cependant, dans des conditions de pression constante, la chaleur mesurée n'est pas toujours égale au changement d'énergie interne. Le changement de chaleur à pression constante s'appelle le changement d'enthalpie.

Utilisation de l'énergie chimique dans les systèmes techniques

Un autre terme utile est la chaleur de combustion, qui est l'énergie libérée dans la réaction de combustion et souvent appliquée à l'étude des combustibles.

D'un point de vue technique, les carburants contiennent de l'énergie chimique qui est convertie en énergie mécanique par combustion, par exemple dans les moteurs thermiques. Le carburant permet la transformation de l'énergie de réaction chimique de la combustion directement en énergie électrique ou en énergie mécanique.

Lorsque des piles sont utilisées, l'énergie chimique est convertie directement en énergie électrique par le biais de réactions électrochimiques Redox. Un accumulateur se comporte de la même manière qu'une batterie dans l'utilisation de l'énergie et inversement, il peut convertir de l'énergie électrique en produits chimiques et la stocker.

Energie chimique potentielle

L'énergie chimique potentielle est une forme d'énergie potentielle liée à la disposition structurelle d'atomes ou de molécules. Cet arrangement peut être le résultat de liaisons chimiques entre les molécules. L'énergie chimique d'une substance peut être transformée en d'autres formes d'énergie par réaction chimique.

Le terme de potentiel chimique similaire est utilisé pour indiquer le potentiel d'une substance à subir un changement de configuration, sous forme de réaction chimique, de transport spatial, d'échange de particules avec un réservoir.

Exemples d'énergie chimique

Voici quelques exemples d'énergie chimique:

  • Énergie nucléaire. Dans les réactions nucléaires de fission ou de fusion, des altérations chimiques sont générées dans des atomes transformés en énergie chimique.
  • La combustion d'un carburant. Nous avons un exemple de ce cas lorsque vous brûlez un combustible et obtenez de l'énergie thermique sous forme de chaleur.
  • Digestion par un organisme vivant. La nourriture, à travers certaines réactions dans l'estomac, est convertie en énergie chimique pour l'organisme.
  • Les photosíntesi. Les plantes vertes obtiennent de l'énergie en transformant l'énergie solaire en énergie chimique lors de la photosynthèse, l'énergie électrique pouvant être convertie en énergie chimique par le biais de réactions électrochimiques.

 

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Dernier examen: 25 novembre 2016

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