Τι καθορίζει την ποσότητα της χημικής ενέργειας που έχει μια ουσία;
1. Τύπος ομολόγων:
* Ισχυρότερα ομόλογα (όπως οι ομοιοπολικοί δεσμοί) αποθηκεύουν περισσότερη ενέργεια από τους ασθενέστερους δεσμούς (όπως οι δεσμοί υδρογόνου).
* Διπλά και τριπλά ομόλογα Αποθηκεύστε περισσότερη ενέργεια από τους μεμονωμένους δεσμούς.
* Ιονικά ομόλογα περιλαμβάνουν ηλεκτροστατικές αλληλεπιδράσεις και συμβάλλουν επίσης στη χημική ενέργεια.
2. Διάταξη ατόμων:
* Διαφορετικές ρυθμίσεις Τα ίδια άτομα μπορούν να δημιουργήσουν μόρια με πολύ διαφορετικά επίπεδα ενέργειας. Για παράδειγμα, η γλυκόζη και η φρουκτόζη έχουν τον ίδιο χημικό τύπο (C6H12O6) αλλά διαφορετικές ρυθμίσεις ατόμων, δίνοντάς τους ελαφρώς διαφορετικά περιεχόμενα ενέργειας.
* Οι σχετικές θέσεις ατόμων Μέσα σε ένα μόριο επηρεάζει τις δυνάμεις των δεσμών και επομένως την αποθήκευση ενέργειας.
3. Μοριακή δομή:
* σύνθετα μόρια Με περισσότερους δεσμούς και περίπλοκες δομές συχνά αποθηκεύουν περισσότερη ενέργεια από τα απλούστερα μόρια.
* Η παρουσία λειτουργικών ομάδων Μέσα σε ένα μόριο μπορεί να επηρεάσει σημαντικά τη χημική του ενέργεια. Για παράδειγμα, ένα μόριο με πολλές ομάδες υδροξυλίου (-OH) θα έχει διαφορετικό ενεργειακό περιεχόμενο από ένα μόνο με λίγους.
4. Πιθανή ενέργεια:
* Η χημική ενέργεια είναι μια μορφή δυνητικής ενέργειας. Είναι η ενέργεια που αποθηκεύεται μέσα στους δεσμούς ενός μορίου, έτοιμη να απελευθερωθεί κατά τη διάρκεια μιας χημικής αντίδρασης.
* Όσο περισσότερη πιθανή ενέργεια έχει ένα μόριο, τόσο περισσότερη ενέργεια μπορεί να απελευθερώσει .
ουσιαστικά:
Όσο περισσότερη ενέργεια χρειάζεται για να σπάσει τους δεσμούς μέσα σε ένα μόριο, τόσο περισσότερη χημική ενέργεια που κρατά το μόριο. Αυτή η ενέργεια μπορεί να απελευθερωθεί όταν οι δεσμοί σπάνε κατά τη διάρκεια μιας χημικής αντίδρασης, με αποτέλεσμα τον σχηματισμό νέων δεσμών με χαμηλότερο ενεργειακό περιεχόμενο.
Παραδείγματα:
* καύσιμο: Οι ουσίες όπως η βενζίνη, το ξύλο και το φυσικό αέριο έχουν υψηλή χημική ενέργεια επειδή περιέχουν πολλούς ισχυρούς δεσμούς άνθρακα-υδρογόνου. Όταν καίγονται αυτά τα καύσιμα, αυτοί οι δεσμοί σπάνε, απελευθερώνοντας ενέργεια ως θερμότητα και φως.
* Τρόφιμα: Οι υδατάνθρακες, τα λίπη και οι πρωτεΐνες αποθηκεύουν χημική ενέργεια στους δεσμούς τους, τα οποία τα σώματά μας καταρρέουν για να παρέχουν ενέργεια για κυτταρικές διεργασίες.
Σημαντική σημείωση:
Η χημική ενέργεια είναι μια σχετική έννοια. Δεν υπάρχει απόλυτη τιμή για τη χημική ενέργεια μιας ουσίας. Συνήθως συγκρίνουμε το ενεργειακό περιεχόμενο διαφορετικών ουσιών σε σχέση με ένα πρότυπο, όπως η θερμότητα της καύσης.
