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Centrale nucléaire Isar, Allemagne

Qu'est-ce que l'énergie chimique ? Exemples, définition et types

Qu'est-ce que l'énergie chimique ? Exemples, définition et types

L'énergie chimique est le potentiel d'une substance chimique à subir une transformation par une réaction chimique ou à se transformer en d'autres substances chimiques. La formation ou la rupture de liaisons chimiques implique de l'énergie. Cette énergie peut être absorbée ou évoluer à partir d'un système chimique.

Selon la nature des réactions chimiques, elles peuvent soit libérer de l'énergie, soit l'absorber.

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

Exemples d'énergie chimique

Voici quelques exemples d'énergie chimique :

  • Énergie nucléaire. Dans les réactions de fission ou de fusion nucléaire, des altérations chimiques sont générées dans les atomes qui permettent d'obtenir de l'énergie sous forme de chaleur.

  • La combustion d'un combustible libère de l'énergie thermique par le biais de réactions chimiques.

  • Digestion par un organisme vivant. La nourriture, par certaines réactions dans l'estomac, est convertie en énergie chimique pour le corps.

  • Photosynthèse réalisée chez les plantes. La photosynthèse est le processus qui transforme l'énergie solaire en énergie chimique.

Quelle est l'énergie interne d'une réaction chimique ?

L'énergie interne d'une réaction chimique est l'énergie libérée ou absorbée par une réaction chimique entre les atomes de deux substances chimiques. Cette énergie est égale à la différence entre la quantité d'énergie des produits et des réactifs.

Les échanges chimiques d'énergie se produisent au cours de transformations qui s'opèrent au niveau des molécules.

Types de réactions chimiques

Il existe 6 types de réaction chimique :

  • Décomposition : en convertissant une substance complexe en une autre substance plus simple.

  • Déplacement simple : se produit lorsqu'un atome d'une substance est transféré à une autre substance.

  • Double déplacement : les atomes de deux substances sont échangés entre eux.

  • Combustion : en élevant la température d'un combustible (par exemple, le charbon), des réactions chimiques sont générées qui libèrent de la chaleur.

  • Synthèse : c'est l'énergie qui se dégage lorsqu'une substance plus complexe est formée à partir de deux substances simples.

Quels sont les types d'énergie qui composent l'énergie chimique?

L'énergie chimique est en grande partie attribuable à la somme de :

Qu'est-ce que l'énergie chimique potentielle?

L'énergie chimique potentielle est une forme d'énergie potentielle liée à l'arrangement structurel des atomes ou des molécules. Cet arrangement peut être le résultat de liaisons chimiques entre molécules. 

L'énergie chimique potentielle dépend de la position mutuelle des particules qui composent une substance. La force des liaisons chimiques est associée à la distance entre les éléments chimiques. Les liaisons les plus fortes sont celles avec les éléments chimiques les plus proches impliqués.

Le terme similaire potentiel chimique est utilisé pour indiquer le potentiel pour une substance de subir un changement de configuration.

Qu'est-ce que la chimie nucléaire ?

La chimie nucléaire est une branche de la chimie qui traite de l'étude des aspects chimiques suivants :

  • propriétés nucléaires (telles que la structure du noyau atomique, les réactions nucléaires et la désintégration radioactive)

  • propriétés des éléments de la fin du système périodique (pour lesquels la détection des rayonnements nucléaires est indispensable)

  • phénomènes macroscopiques impliquant des processus nucléaires.

  • Application des techniques d'analyse basées sur les phénomènes nucléaires à l'étude de problèmes scientifiques dans divers domaines scientifiques ou techniques.

Énergie chimique à partir de combustibles fossiles

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 fossiles.

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 combustion directement en énergie électrique ou en énergie mécanique.

Importance de l'énergie chimique dans les batteries

Lorsque des batteries sont utilisées, l'énergie chimique est convertie directement en énergie électrique par le biais de réactions redox électrochimiques.

Un accumulateur électrique se comporte de la même manière qu'une batterie dans l'utilisation de l'énergie, et vice versa, il peut convertir l'énergie électrique en produits chimiques et la stocker.

    Auteur :

    Date de publication : 11 décembre 2015
    Dernier examen : 26 août 2021