1. Energía Química

Energía Química

Integrantes:
- Jose Luis Alvarez Segura
- Sara Sinisterra Villota
- Sofia Valencia Diaz

¿Qué es la energía química?

La Energía química es la que se produce en las reacciones químicas. Una pila o una batería poseen este tipo de energía. Ej.: La que posee el carbón y que se manifiesta al quemarlo.

Cuando hablamos de energía química, nos referimos a aquella que está contenida o que se produce a través de reacciones entre las moléculas de uno o más compuestos. Es decir, que hablamos de la energía interna que posee un cuerpo o una sustancia, en base a los tipos de uniones químicas que se producen entre sus componentes químicos, y en la cantidad de energía que puede liberarse a partir de reacciones entre ellos.

La energía química, una más de las formas en que la energía se manifiesta en la realidad, está siempre asociada a la materia y se manifestará cuando se produzca en ella una modificación concreta. Esto puede ocurrir en presencia de fuentes de calor, o de otras sustancias, con las cuales se produce un intercambio de partículas que, por lo general, produce calor, luz u otras formas de energía derivadas de la reacción.

De este modo, la energía química es una forma de energía potencial, contenida en sustancias químicas, que una vez que intervienen en una reacción se transforman en otras formas aprovechables de energía. Es así, por ejemplo, que operan los procesos de combustión de gasolina y otros hidrocarburos fósiles.

El aprovechamiento de esta forma de energía puede ser relativamente nuevo en la historia de la humanidad, pero no así en la del mundo: desde tiempos inmemoriales la vida se aprovechó de la fotosíntesis y quimiosíntesis, entre otros procesos de obtención de energía, para sacar provecho al potencial molecular de la materia.

Imagen #1: Energía Química

Link: https://www.areatecnologia.com/baterias-y-acumuladores.htm

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.

Vídeo #1: ¿Qué es la energía química?

Link: https://www.youtube.com/watch?v=Q3aFntb5anc

Actualmente, la energía química permite que los autos se muevan, así como los aviones buques y cualquier otra máquina. Otro de los procesos que implican una reacción química es la combustión de hidrocarburos y biocombustibles.

El ser humano ha usado siempre las reacciones químicas para la producción de energía. Desde las formas más rudimentarias, como la combustión de carbón o madera, hasta las más complejas, como las que se dan en motores de aviones o de naves espaciales.

2. ¿Para qué sirve la energía química?

¿Para qué sirve la energía química?

Según el Principio de Conservación de la Energía, esta última puede transformarse en otros tipos energéticos, pero no crearse ni destruirse. Y que la energía química es una forma de energía potencial, que por tanto sirve para ser transformada en otras formas de la energía que tienen aplicaciones prácticas en la vida humana, como energía lumínica, térmica, cinética, etc., para llevar a cabo un trabajo.

Por ejemplo, la gasolina sirve para convertir energía química en cinética, cuando la usamos para movilizar un vehículo, como una motocicleta.

Los automóviles, los aviones y millones de máquinas se movilizan gracias a la energía química desprendida durante la combustión del carbón o del petróleo. La configuración de los motores, con sus cilindros y otros elementos, resulta clave en todo el proceso.

Imagen # 2: Función de la energía química

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Este tipo de energía incluso es la que posibilita los viajes al espacio exterior, lo que demuestra su importancia en diversos ámbitos del accionar humano.

¿Cómo 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.

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 se encontraba cinética.

Imagen #3: Química

Link: https://quesignificado.com/energia-quimica/

Vídeo # 2: ¿Cómo funciona la energía?

Link: https://youtu.be/FWl4CrP_Rt4

3. Ventajas y desventajas

Ventajas y desventajas

La energía química presenta las siguientes ventajas:

• Presenta un elevado rendimiento. No se requieren grandes cantidades de materia para obtener energía de sus moléculas.

• Permite modificar la materia. Estas reacciones químicas no sólo producen energía, sino también nuevas formas de materia que en muchos casos pueden ser perfectamente aprovechables para obtener nuevos materiales.

• Permite aprovechar materiales de desecho. Como en los casos del bioetanol u otros biocombustibles, que se forman a partir de materia orgánica que, en otros casos, se descompondría inútilmente y sería basura.

• Es una abundante fuente de energía. La mayoría de las fuentes de energía química como puedan ser el petróleo crudo, los materiales orgánicos como el carbón o la cera, o la madera, se encuentran fácilmente y con abundancia en cualquier parte del mundo, hecho que a su vez hace a los humanos muy dependientes de tales fuentes de energía.  Esta es una de las más abundantes, sin embargo hay otras inagotables. Como por ejemplo la solar, la eólica, la mareomotriz, la radiante o la luminosa

• Se quema con gran facilidad. Su facilidad de adaptación es otra de las grandes ventajas de este tipo de energía, pues si se la compara con otras, la química produce combustibles que a su vez son capaces de producir energía instantáneamente
• Produce combustibles de octanaje alto que proporcionan una cantidad de energía sustancial. La potencial que se acumula por parte de los combustibles de alto octanaje derivados del refinado de petróleo crudo es notablemente elevada en comparación con otras fuentes de energía
• Se trata de la fuente de energía que con mayor facilidad y eficiencia se almacena y utiliza. La química es una energía tan fácilmente disponible que se encuentra en casi todo aquello que utilizamos. Es más, hasta la utilizan nuestros cuerpos al haber sido fuente de vida durante miles de años

Imagen # 4  : Carbón

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Entre las principales desventajas de la energía de tipo químico se encuentran:

• Es susceptible de perjudicar al medio ambiente. Dado que esta energía se deriva de materiales orgánicos, existe un riesgo elevado de que el medio ambiente se vea bastante afectado por ella

• Implica un costo elevado. Hay que señalar que son muchos los países en vías de desarrollo que no pueden asumir su costo. En particular, la producción de energía nuclear requiere mucho dinero para la creación de sus centrales.

• Puede llegar a producir residuos radiactivos. Este sería el caso de la energía nuclear. Para minimizar sus efectos, los residuos que produzcan los reactores se deberán eliminar de modo adecuado en un área segura

• No es renovable. Son pocas las fuentes de este tipo de energía que pueden ser repuestas
• Resulta perjudicial para la salud humana. En la medida que la energía de tipo químico es altamente combustible, puede esperarse que contribuya a la contaminación y que cause enfermedades
• Presenta subproductos. Muchas veces estos pueden ser sustancias contaminantes, como en el caso de los combustibles fósiles que expelen gases tóxicos a la atmósfera.
• Requiere de insumos constantes. Dado que se agota tras la reacción química, mantener el ritmo de consumo químico o combustión demanda más materia orgánica para alimentar la reacción

Imagen # 5: Desventajas:

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Energía química en los alimentos

Los alimentos que consumimos a diario son un ejemplo idóneo de la energía química y su aprovechamiento. Esos alimentos contienen distintas sustancias orgánicas necesarias para brindar energía a nuestro cuerpo, tal y como el combustible de los motores de los vehículos.

Esas sustancias orgánicas son descompuestas en nuestro organismo para obtener glucosa (C6H12O6), la molécula cuya oxidación durante la respiración celular libera grandes cantidades de energía calórica (calorías) para mantener así andando el organismo. Los excesos de glucosa así se convierten en grasa: una reserva por si acaso más adelante nos hiciera falta.

Este es un ejemplo del aprovechamiento de la energía química de la glucosa contenida en los alimentos, para producir energía mecánica (movernos, sostenernos en pie), sonora (hablar), eléctrica (la electricidad de las neuronas que nos permite pensar), etc.

Imagen #6: Alimentos

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4. Ejemplos de energía química

Energía química 

Algunos ejemplos son los siguientes:

• Los combustibles fósiles. La gasolina, el diésel, todos los combustibles derivados del petróleo, se componen de secuencias de moléculas basadas en carbono e hidrógeno cuyos enlaces pueden romperse en presencia de oxígeno (combustión), liberando así grandes cantidades de energía de manera violenta

• Los alimentos que ingerimos. Como explicamos antes, la glucosa contenida en los alimentos es oxidada en nuestro organismo y al romper sus enlaces obtenemos una carga calórica útil para mantener la energía del organismo.

• La bioluminiscencia. Muchos organismos vivos tienen la capacidad de producir luz con sus cuerpos, lo cual se conoce como bioluminiscencia. Esa energía lumínica proviene de la energía química almacenada en sus cuerpos.

• Los viajes espaciales. Los cohetes espaciales vuelan por la reacción controlada entre diversas sustancias de alta energía química (hidrógeno y oxígeno líquido, por lo general) que se convierte en enormes cantidades de energía cinética.

• La fotosíntesis. La energía de las plantas se obtiene de la reacción química que se produce en su interior entre luz solar, CO_2, agua y diversas sustancias orgánicas y enzimas que de ello obtienen energía y oxígeno

• La descomposición. Hongos y bacterias pueden obtener la energía que precisan para sus procesos de fermentación de los azúcares o almidones, obteniendo alcoholes, entre otros productos, como resultado del proceso por el que se rompen las moléculas la materia orgánica

Imagen # 7: Ejemplos de energía química

Link: https://www.montevideo.com.uy/Ciencia-y-Tecnologia/Nuevos-sistemas-de-propulsion-acortarian-los-viajes-espaciales-uc270570

5. Conclusiones

Conclusiones:

• La energía química es de gran importancia ya aquella producida por reacciones químicas y Un ejemplo de energía química es la que desprende el carbón al quemarse. Las pilas y las baterías también poseen energía química.

• La energía química cuenta con un elevado rendimiento y ofrece un mínimo nivel de emisiones de carácter contaminante

• Gracias a ella se lleva a cabo la creación de una gran diversidad de productos importantes para nuestro día a día. Entre ellos destacaríamos los artículos de limpieza para el hogar o incluso para lo que es la higiene personal.

• De la misma manera, no hay que pasar por alto que la energía química está permitiendo en estos momentos la investigación y desarrollo de nuevos medicamentos, gracias a los cuales se puede hacer frente de manera contundente a ciertas enfermedades.

• Todo ello sin olvidar que también a través de ella se están acometiendo nuevos proyectos y dispositivos que tienen como claro objetivo el lograr purificar el agua.

• La energía química así como ventajas tiene aspectos negativos que perjudican al medio ambiente pero todo entra en las formas de energía

Imagen # 8: Conclusión

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6. Bibliografías

Bibliografía

• https://como-funciona.co/la-energia-quimica/

• https://definicion.de/energia-quimica/

• https://concepto.de/energia-quimica/

• https://tiposdeenergia.online/quimica/

• https://energiasalternativas.net/energia-quimica/#forward

• https://unaenergia.com/tipos-de-energia/energia-quimica/