Kimyasal Enerji Nedir? Örnekleri Nelerdir?

Kimyasal Enerji Tanımı

Kimyasal bileşiklerde, moleküllerde ve atom bağlarında depolanan enerjiye kimyasal enerji denir. Kimyasal reaksiyonlarda dışarıya ısı yayan reaksiyonlara ekzotermik reaksiyonlar denir. Depolanabilen kimyasal enerjilere örnek verecek olursak; biyokütle, pil, doğal gaz , petrol ve kömürdür. Depolanan bu kimyasal enerji çoğunlukla yeni bir maddeye dönüşür. Örneğin, patlama olduğunda patlayan madde içindeki kimyasal enerji termal enerji, kinetik enerji ve ses enerjisi olarak çevreye aktarılır. Kimyasal enerji, tepkime sonucu oluşan ürünlerin enerjisi ile tepkimeye giren maddelerin enerjileri arasındaki farkttır.(tepkimenin ilk ve son sıcaklığı aynı ise ). Bu fark bir kalorimetre ile ölçülebilir veya kimyasal bağlarda depolanan bağ enerjileri ile hesaplanabilir.

Bazı kimyasal reaksiyonlar ısı verirken bazıları tepkimeyi gerçekleştirebilmek için ısıya ihtiyaç duyarlar.

• Ekzotermik reaksiyon –  Isı veren tepkime, örneğin dinamitin patlaması.
• Endotermik reaksiyon – Isı alan tepkime, örneğin fotosentez.

Sabit basınç altında gerçekleşen tepkimelerde veya atmosfere açık olan kaplarda gerçekleşen reaksiyonlarda ölçülen ısı değişimi her zaman iç enerji değişimine eşit değildir. Bunun nedeni, basınç-hacim arasındaki ilişki nedeniyle enerjiyi serbest bırakılır veya emilir. Sabit basınçta  gerçekleşen ısı değişikliğine entalpi denir. 

Bir maddenin taneciklerinin, öteleme titreşim, dönme gibi hareketlerinden dolayı sahip olduğu kinetik ve potansiyel enerjinin toplamına iç enerji denir. Kimyasal bir tepkimenin  iç enerji değişimi, bir bomba kalorimetresi gibi kapalı bir kapta ölçülebildiği gibi, sabit hacim, aynı başlangıç ​​ve son sıcaklık değerine sahipse, değişen ısıya eşittir.

Günlük Yaşamda Kimyasal Enerji

Bitkilerin karbondioksiti kullanarak fotosentez yaptığını biliyoruz. Canlılık için hayati öneme sahip bu işi kimyasal tepkiler sonucunda gerçekleştiriyorlar.

Örneğin, tüm şekerler (fruktoz,sukroz) oksijen, karbon ve hidrojen atomlarının kimyasal bağlar sonucu birbirlerine bağlanmasıyla oluşur. Bu atomlar kendiliğinden birbirine bağlanmaz, bir arada kalmaları için enerji gereklidir.

Kuru odun, kimyasal enerjinin depolar. Yanma gerçekleştiğinde kimyasal enerji serbest kalır, ışık enerjisine ve termal enerjiye dönüşür. Yanma işlemi sonunda odun farklı bir madde olan küle dönüşür.

Yediğimiz yiyecekler depolanmış enerjiye iyi bir örnektir. Besinlerde depolanan enerji, vücudumuza girdiği zaman enzimler ve vücudumuzda bulunan diğer maddelerle tepkimeye girer. Bunun sonucunda yiyeceklerde depolanan enerji açığa çıkar.

Kimyasal Enerji Hakkında İlginç Bilgiler

• Kimyasal bileşikler arasındaki her bağ farklı miktarlarda enerjiye sahiptir.

• Kimyasal bir reaksiyonlar sonucu bu bağlar kırılır. Serbest kalan bağ diğer atomlarla yeni bağlar oluşturabilir veya bu enerjisini çevreye ısı olarak verir.

•  Kimyasal enerjiyi göremeyiz veya ona dokunamayız, ancak reaksiyonlar sonucunda etkilerini ısı, ışık veya ses olarak görebiliriz.

• Kimyasal enerji yenilenebilir veya yenilenemez enerji olarak ikiye ayrılır.

Fosil yakıtlardaki atomların parçalanması sonucu atomlar arasındaki kimyasal bağlar parçalanır ve enerji açığa çıkar. Açığa çıkan bu enerjiyi ısı enerjisi olarak kullanırız. Bu ve benzeri tepkimelerdeki enerjiler genellikle yenilenemez.

• Güneş enerjisi, biyoenerji, hidrolik gibi enerjiler yenilenebilir enerjilerdendir. Örneğin Fotosentez sırasında, bitkiler güneş ışığındaki enerjiyi büyümek ve beslenmek için kullanıp kendileri de enerji üretebilirler.

Hazırlayan: Rabiye Baştürk

Kaynak: 1 (Erişim: 05 Ağustos, 2019) 2 (Erişim: 05 Ağustos, 2019) 3 (Erişim: 05 Ağustos, 2019)