La energía química es una de las muchas formas que puede tomar la energía, junto con la energía mecánica, la energía cinética, la energía térmica y otras formas. Comprender la naturaleza de la energía química y las muchas formas que puede tomar es crucial para comprender el universo físico.
Definición de energía química
La energía química es el tipo de energía que se almacena en los compuestos moleculares. Específicamente, se almacena en los enlaces entre diferentes tipos de moléculas. Cuando algo hace que esos enlaces se rompan, las moléculas se reorganizan y la energía se libera, a menudo tomando una de las otras formas de energía. Es posible observar la transformación de la energía química en todo lo que hace la gente, desde conducir hasta comer o trabajar en el jardín.
La energía química es una de las formas más convenientes que tienen los humanos para almacenar energía. Viene en diferentes formas físicas y cambia constantemente de una forma a otra. En todas las formas que toma la energía química, es posible observar la forma en que se produce, almacena y libera.
Energía Química en Casa
La energía química alimenta cuerpos, hogares y dispositivos.
Comida
La comida que come la gente, ya sea que provenga de una planta o un animal, es una forma de energía química almacenada que los cuerpos usan para moverse y funcionar en el mundo. La energía solar del sol permite que las plantas crezcan, que luego se transforma en energía química en los tejidos de la planta. Cuando los alimentos se cocinan, parte de la energía se libera de sus enlaces químicos como resultado de la aplicación de energía térmica. Después de que las personas comen una comida, el proceso digestivo transforma aún más la energía química en una forma que sus cuerpos puedan usar.
Calor
Aparte del calor del sol, los hogares se calientan en gran medida por diversas formas de energía química. La madera es un ejemplo simple. A medida que se quema, los enlaces químicos en la estructura de la madera se rompen y, como resultado, se produce tanto energía térmica como luminosa. En el proceso, la madera se transforma en otra sustancia química con propiedades totalmente diferentes:las cenizas.
Las mismas reglas se aplican al calor de propano y gas, aunque se originen en estado gaseoso, en lugar de sólido. Cuando estos químicos entran en combustión, se libera energía térmica y las personas se mantienen calientes y calentitas en sus hogares.
Dispositivos alimentados por batería
Muchos artículos domésticos y personales, desde radios hasta computadoras y teléfonos celulares, dependen de energía eléctrica que se ha convertido en energía química. El medio clave para este intercambio es una batería. Cuando conecta un teléfono celular para cargarlo, por ejemplo, la corriente del tomacorriente en la pared se convierte en energía química por la batería dentro del dispositivo. Cuando desenchufas el teléfono y lo usas, la energía química de la batería se vuelve a convertir en una carga eléctrica para alimentar el teléfono.
Lo mismo se aplica a la batería de una computadora portátil, así como a las baterías domésticas comunes (doble A, triple A, etc.) que se pueden usar en muchos dispositivos. Las baterías de los automóviles también utilizan energía química.
Ejemplos en el mundo más grande
La mayoría de las cosas en la civilización humana funcionan con fuentes de energía química. Lo mismo es cierto para el mundo natural, pero de una manera muy diferente.
Combustible
Los combustibles líquidos combustibles como el petróleo, el gas y el metano son algunas de las formas de energía química económicamente más importantes para la civilización humana. Cuando se proporciona una fuente de ignición, estos combustibles fósiles se transforman instantáneamente de su estado químico, liberando una gran cantidad de energía en el proceso. Esa energía se aprovecha de muchas maneras, en particular para fines de transporte. Cuando pisa el acelerador de su automóvil, la gasolina en el tanque se convierte en energía mecánica que impulsa el automóvil hacia adelante, lo que luego crea energía cinética en forma de automóvil en movimiento.
Electricidad
Gran parte de la electricidad del mundo también se origina como energía química. La energía solar, geotérmica e hidroeléctrica son excepciones notables, pero las centrales eléctricas alimentadas con carbón, nuclear y gas natural utilizan formas de energía química. Ya se trate de la combustión de carbón o gas natural o de la división de átomos durante la fisión nuclear, se está produciendo un proceso similar en el que se rompen los enlaces químicos y se libera energía. En el caso de las centrales eléctricas, esa energía se convierte en electricidad, que luego se utiliza para alimentar todo, desde bombillas y secadores de pelo hasta sistemas informáticos y trenes eléctricos.
Naturaleza
Curiosamente, los combustibles fósiles, que se consideran un recurso no renovable, se originan en las plantas, que recolectan energía solar y la transforman en energía química en el proceso de fotosíntesis. La energía química se almacena en forma de azúcares que se encuentran en los tejidos de las plantas. Usando esos azúcares como fuente de combustible, las plantas alimentan la biosfera, creando aire rico en oxígeno para respirar y alimento para humanos y animales.
Cuando las plantas mueren o se consumen, se libera su energía. Si se comen, su energía sustenta al organismo que se los comió, pero finalmente parte de ella se excreta como producto de desecho. Los productos de desecho animal y los tejidos vegetales en descomposición se descomponen en materia orgánica, otra forma de energía química, que luego nutre el suelo y brinda la oportunidad de que crezcan otras plantas. La materia orgánica también se utiliza a veces como una forma de energía renovable, a menudo denominada biomasa.
El poder de la energía química
La energía química no es un término común en el uso diario, pero se relaciona con casi todo lo que hacen los humanos. Es una gran parte de la ecuación cuando se habla de combustible, electricidad o el mundo natural.