ENERGÍA QUÍMICA | Concepto, detalles técnicos y funcionamiento

La energía química hace referencia a la energía contenida en el interior, o bien que se produce a través de reacciones moleculares de uno o más compuestos. Es la energía interna que posee un cuerpo o sustancia, y depende de la cantidad y tipo de uniones químicas entre sus compuestos.

Se la considera un tipo de energía potencial debido a que se asocia con la materia y sus modificaciones, las cuales pueden ocurrir en presencia de energía térmica o de otras sustancias que la hacen reaccionar químicamente; su reacción suele ser producir calor o luz.

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Un claro ejemplo de esto es la combustión, partiendo de un combustible (gasolina) que se la expone a calor, reacciona químicamente, y gracias a ello funcionar un motor; otro claro ejemplo es la combustión de madera, que se utiliza para que libere calor.

Qué es la energía química?

La energía química es otra manera en que la energía es transformada. Se encuentra adentro de los cuerpos u objetos y se hace evidente cuando halla una alteración significativa de la materia. Resumidamente, se puede definir como la energía que se produce debido a las reacciones químicas.

Estos procesos químicos desprenden calor en la reacción. Incluso pueden desarrollar algún movimiento o un trabajo debido a la violencia que manifiestan las reacciones químicas. Así, esta energía trasforma siempre la materia donde se hallaba contenida.

Como funciona la energía química?

El funcionamiento de esta energía viene dado por reacciones químicas que se acompañan, ya sea de un desprendimiento o de una absorción de energía. Intervienen átomos y moléculas, hay una reorganización de electrones y protones para producir cargas eléctricas.

La energía que se desprende o se absorbe puede adoptar la forma de energía eléctrica, luminosa, mecánica, etc., pero la forma más común es a través del calor. Estas reacciones químicas se pueden clasificar como exotérmicas o endotérmicas, de acuerdo a si hubo liberación o absorción de calor, respectivamente.

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Por otro lado, el calor que se intercambia se conoce como calor de reacción y su valor es específico para cada reacción. Toda la materia posee energía química almacenada, conocida como contenido energético. Siempre la energía química transforma o cambia la materia donde anteriormente había energía cinética.

Características de la energía química

  • Está contenida dentro de la materia.
  • Cuando ocurre una reacción química, hay una transformación de la materia en otro compuesto nuevo.
  • Puede haber liberación o absorción de calor.
  • Es una reacción que ocurre entre los átomos que componen la materia.
  • Los enlaces entre átomos se rompen y se rehacen en sustancias nuevas.
  • Si no ocurre reacción química, no se desprende ni se absorbe la energía química.
  • Térmicamente, suelen ser muy eficientes.
  • No tiene retorno; una vez una reacción tuvo lugar (una madera se quemó), no se puede volver al estado original.

Ejemplos de energía química

A continuación se encuentran algunos ejemplos de energía química, cada uno manifestando transformación de la materia a causa del proceso químico.

  • Fotosíntesis: Las plantas toman energía a partir de las reacciones químicas que ocurren dentro de ellas. Participan el sol, el CO2, enzimas y sustancias orgánicas que obtienen oxígeno y energía. Esta energía es el resultado de la reacción química contenida dentro de las moléculas de las sustancias que actúan. La planta libera esta energía para su beneficio y para su vital mantenimiento.
  • Respiración: Parecido al ejemplo anterior, los animales emplean oxígeno y glucosa. Para que el ciclo se mantenga es necesario liberar agua, CO2 y se obtiene la energía. Por medio de este proceso químico el reino animal se mantiene con vida, incluyendo a los seres humanos.
  • Combustión: Al encender el motor de un vehículo, el hidrocarburo que se usa como combustible se somete a una secuencia de igniciones y detonaciones controladas que permite que haya movimiento. El combustible almacena la energía en los átomos de carbono y de hidrógeno. Una vez que se rompen, son transformados en distintos compuestos y se libera energía.
  • Descomposición: Las bacterias, hongos y microorganismos que toman la materia orgánica descompuesta como alimento obtienen la energía requerida para la fermentación de almidones y azúcares. De esta reacción química se obtienen alcoholes o cualquier otro producto generado por el rompimiento de las moléculas orgánicas.
  • Baterías y pilas: Las baterías que tanto se usan en controles, celulares o automóviles poseen ácidos y metales que causan una reacción química controlada. El resultado es una cantidad de electricidad aprovechable inmediatamente.
  • Energía nuclear: A pesar de ser una rama completamente aparte y una forma de energía como tal, puede decirse que forma parte de la energía química. El origen de las reacciones nucleares está en una serie de reacciones en cadena ocasionadas por el hombre. Esto ocurre en elementos manipulados en el laboratorio, como el Uranio y el Hidrógeno. Estos son forzados químicamente para que se fisionen o fusionen los átomos, liberando enormes cantidades de energía.

Relación entre la energía química y la biomasa

Sabemos que la biomasa es la unidad de materia que se encuentra almacenada / acumulada en los individuos o poblaciones biológicas como por ejemplo la madera, residuos agrícolas, etc.

Además, sabemos que la biomasa como tal, es el aprovechamiento de dicha energía (caso contrario serían solo desechos orgánicos), y para aprovecharlo se suele hacer uso de energía química; en otras palabras, la madera no es más que un desecho orgánico que no contamina, pero dentro tiene energía acumulada, por lo tanto la usaremos como combustible para hacer funcionar otras máquinas. La biomasa es hacer uso de dicha energía acumulada a través de procesos químicos.

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