Explicamos o que é energia química, para que serve, suas vantagens e desvantagens. Além disso, seus diferentes usos e principais características.
O que é energia química?
O energia química É a energia contida ou produzida através de reações entre as moléculas de um ou mais compostos. É a energia interna que um corpo ou substância possui com base nos tipos de ligações químicas que ocorrem entre seus componentes e na quantidade de energia que pode ser liberada nas reações entre eles.
A energia química (uma das formas como a energia se manifesta na realidade) está sempre associada à matéria e se manifesta quando ocorre uma modificação nas ligações químicas dos átomos e moléculas que a compõem. Isto pode ocorrer na presença de fontes de calor ou outras substâncias com as quais ocorre uma troca de partículas, que geralmente produz calor, luz ou outras formas de energia derivadas da reação.
Assim, a energia química é uma forma de energia potencial contida em substâncias químicas. Essas substâncias, uma vez que participam de uma reação, são transformadas em outras formas de energia utilizáveis. É assim que funcionam, por exemplo, os processos de combustão da gasolina e de outros hidrocarbonetos fósseis.
A utilização desta forma de energia pode ser relativamente nova na história da humanidade, mas não na história do mundo: desde a antiguidade, a vida aproveitou a fotossíntese e a quimiossíntese, entre outros processos de obtenção de energia, para aproveitar o potencial químico molecular da matéria.
Veja também: Energia hidrelétrica
Para que é usada a energia química?
De acordo com o Princípio da Conservação da Energia, a energia pode ser transformada, mas não criada ou destruída. Além disso, a energia química é uma forma de energia potencial que pode ser transformada em outras formas de energia que têm aplicações práticas na vida humana, como energia luminosa, térmica, cinética, etc., para a realização de trabalho.
Por exemplo, a gasolina é utilizada para converter energia química em energia cinética, quando a utilizamos para movimentar um veículo, como uma motocicleta.
Vantagens da energia química
A energia química tem as seguintes vantagens:
- Possui alto desempenho. Não são necessárias grandes quantidades de matéria para obter energia de suas moléculas.
- Permite modificar o assunto. Essas reações químicas não produzem apenas energia, mas também diversos tipos de matéria que em muitos casos podem ser utilizados para a obtenção de novos materiais.
- Permite aproveitar os resíduos. O bioetanol e outros biocombustíveis são formados a partir de matéria orgânica que, de outra forma, se decomporia inutilmente.
Desvantagens da energia química
Por outro lado, a energia química pode apresentar algumas desvantagens:
- Apresenta subprodutos. Muitas vezes podem ser substâncias poluentes, como é o caso dos combustíveis fósseis que expelem gases tóxicos para a atmosfera.
- Requer entradas constantes. Uma vez que se esgotam após a reação química (manter a taxa de consumo de produtos químicos ou combustão requer mais matéria orgânica para alimentar a reação).
energia química dos alimentos
Os alimentos que consumimos diariamente são um exemplo ideal de energia química e sua utilização. Esses alimentos contêm diversas substâncias orgânicas necessárias para fornecer energia ao nosso corpo, como o combustível para motores de veículos.
Essas substâncias orgânicas são decompostas em nosso corpo para obter a glicose (C6H12O6), molécula cuja oxidação durante a respiração celular libera grandes quantidades de energia calórica (calorias) para manter o funcionamento do corpo. O excesso de glicose é convertido em gordura: uma reserva caso precisemos dela mais tarde.
Este é um exemplo da utilização da energia química da glicose contida nos alimentos para produzir energia mecânica (mover-se, ficar em pé), sonora (falar), energia elétrica (a eletricidade dos neurônios que nos permite pensar), etc.
Exemplos de energia química
Alguns exemplos são os seguintes:
- Combustíveis fósseis. A gasolina, o diesel e os combustíveis à base de petróleo são constituídos por sequências de moléculas à base de carbono e hidrogénio cujas ligações podem quebrar-se na presença de oxigénio (combustão), libertando assim violentamente grandes quantidades de energia.
- Os alimentos que comemos. A glicose contida nos alimentos é oxidada em nosso corpo e ao quebrar suas ligações obtemos uma carga calórica útil para manter a energia do corpo.
- Bioluminescência. Muitos organismos vivos têm a capacidade de produzir luz com seus corpos, o que é conhecido como bioluminiscência. Essa energia luminosa vem da energia química armazenada em seus corpos.
- Viagem ao espaço. Os foguetes espaciais funcionam pela reação controlada entre diversas substâncias de alta energia química (hidrogênio e oxigênio líquido, geralmente) que são convertidas em enormes quantidades de energia cinética.