Energi Kimia – pengertian, kegunaan, contoh

Energi kimia merupakan potensi suatu zat kimia untuk mengalami transformasi melalui reaksi kimia atau, untuk berubah menjadi zat kimia lain. Pembentukan atau pemutusan ikatan kimia melibatkan energi. Energi ini dapat diserap atau berkembang dari sistem kimia.

Energi yang dapat dilepaskan (atau diserap) oleh reaksi antara sekumpulan zat kimia sama dengan selisih antara jumlah energi produk dan reaktan. Perubahan energi ini disebut energi internal reaksi kimia.

Karena kekuatan ikatan kimia dikaitkan dengan jarak antara spesies kimia (sebenarnya ikatan kimia terkuat adalah ikatan dengan unsur-unsur kimia yang terlibat dalam ikatan lebih dekat), energi kimia tergantung pada posisi bersama partikel yang membentuk suatu zat.

Oleh karena itu, energi kimia adalah energi yang tersimpan dalam ikatan kimia. Energi ini disebabkan, sebagian besar, dengan jumlah energi potensial dari interaksi elektrostatik dari muatan yang ada dalam materi tertimbang, ditambah energi kinetik elektron. Energi ini juga terjadi dalam penyatuan partikel subatom (proton dan neutron) dari inti atom. Inilah yang disebut energi nuklir.

Jika Anda memiliki energi kimia “tingkat nol”, di mana tidak ada ikatan kimia, energi kimianya negatif.

Resonansi adalah fenomena kimia-struktural yang sangat mempengaruhi energi kimia dalam arti menstabilkan. Reaktivitas dan kinetika berbagai senyawa mengalami perbedaan energi kimia.

Energi kimia dihasilkan dalam proses transformasi yang terjadi pada tingkat molekul.

Pengertian

Energi kimia adalah energi yang tersimpan dalam bahan kimia, yang membuatnya menjadi energi di dalam atom dan molekul. Paling sering, itu dianggap sebagai energi ikatan kimia, tetapi istilah ini juga mencakup energi yang tersimpan dalam susunan elektron atom dan ion. Ini adalah bentuk energi potensial yang tidak akan Anda amati sampai terjadi reaksi.

12 Contoh Energi Kimia
12 Contoh Energi Kimia

Energi kimia dapat diubah menjadi bentuk energi lain melalui reaksi kimia atau perubahan kimia. Energi, seringkali dalam bentuk panas, diserap atau dilepaskan ketika energi kimia diubah menjadi bentuk lain.

Ringkasan

  • Energi kimia adalah bentuk energi potensial yang ditemukan dalam ikatan kimia, atom, dan partikel subatom.
  • Energi kimia hanya dapat diamati dan diukur ketika reaksi kimia terjadi.
  • Segala hal yang dianggap sebagai bahan bakar mengandung energi kimia.
  • Energi dapat dilepaskan atau diserap. Sebagai contoh, pembakaran melepaskan lebih banyak energi daripada yang diperlukan untuk memulai reaksi. Fotosintesis menyerap lebih banyak energi daripada yang dikeluarkannya.

Contoh Energi Kimia

Pada dasarnya, setiap senyawa mengandung energi kimia yang dapat dilepaskan ketika ikatan kimianya terputus. Zat apa saja yang bisa digunakan sebagai bahan bakar mengandung energi kimia. Contoh materi yang mengandung energi kimia meliputi:

  1. Batubara: reaksi pembakaran mengubah energi kimia menjadi cahaya dan panas
  2. Kayu: reaksi pembakaran mengubah energi kimia menjadi cahaya dan panas
  3. Minyak bumi: dapat dibakar untuk melepaskan cahaya dan panas atau diubah menjadi bentuk lain dari energi kimia, seperti bensin
  4. Baterai kimia: menyimpan energi kimia untuk diubah menjadi listrik
  5. Biomassa: reaksi pembakaran mengubah energi kimia menjadi cahaya dan panas
  6. Gas alam: reaksi pembakaran mengubah energi kimia menjadi cahaya dan panas
  7. Makanan: dicerna untuk mengubah energi kimia menjadi bentuk energi lain yang digunakan oleh sel
  8. Paket dingin: energi kimia diserap dalam suatu reaksi
  9. Propana: dibakar untuk menghasilkan panas dan cahaya
  10. Paket panas: reaksi kimia menghasilkan energi panas atau kalor
  11. Fotosintesis mengubah energi matahari menjadi energi kimia
  12. Respirasi seluler adalah serangkaian reaksi yang mengubah energi kimia dalam glukosa menjadi energi kimia dalam ATP, suatu bentuk yang dapat digunakan tubuh kita

Energi kimia dan termodinamika

Energi kimia memiliki hubungan erat dengan termodinamika di mana konsep energi internal, entalpi dan proses termodinamika muncul.

Dalam kimia termodinamika istilah yang digunakan untuk energi potensial adalah potensial kimia, dan untuk transformasi kimia persamaan Gibbs-Duhem sering digunakan.

Perubahan energi internal suatu proses sama dengan perubahan panas jika diukur dalam kondisi volume konstan, seperti dalam kalorimeter. Namun, di bawah kondisi tekanan konstan, panas yang diukur tidak selalu sama dengan perubahan energi internal. Perubahan kalor pada tekanan tetap disebut perubahan entalpi.

Penggunaan energi kimia dalam sistem teknis

Istilah lain yang berguna adalah panas pembakaran, yang merupakan energi yang dilepaskan dalam reaksi pembakaran dan sering digunakan untuk mempelajari bahan bakar.

Dari segi teknis, bahan bakar mengandung energi kimia yang diubah menjadi energi mekanik melalui pembakaran, misalnya pada mesin kalor. Bahan bakar memungkinkan terjadinya transformasi dari energi reaksi kimia pembakaran langsung menjadi energi listrik atau energi mekanik.

Ketika baterai digunakan, energi kimia diubah langsung menjadi energi listrik melalui reaksi redoks elektrokimia. Akumulator berperilaku mirip dengan baterai dalam menggunakan energi, dan sebaliknya, dapat mengubah energi listrik menjadi bahan kimia dan menyimpannya.

Energi potensial kimia

Energi potensial kimia adalah suatu bentuk energi potensial yang berhubungan dengan susunan struktur atom atau molekul. Susunan ini dapat merupakan hasil dari ikatan kimia antar molekul. Energi kimia suatu zat dapat diubah menjadi bentuk energi lain melalui reaksi kimia.

Istilah serupa potensial kimia digunakan untuk menunjukkan potensi suatu zat untuk mengalami perubahan konfigurasi, dalam bentuk reaksi kimia, transportasi ruang angkasa, pertukaran partikel dengan reservoir.

Berikut adalah beberapa lain contoh energi kimia:

  • Energi nuklir. Dalam reaksi fisi atau fusi nuklir, perubahan kimia dihasilkan dalam atom yang diubah menjadi energi kimia.
  • Pembakaran suatu bahan bakar. Contoh kasus ini kita miliki ketika membakar bahan bakar dan memperoleh energi panas dalam bentuk panas.
  • Pencernaan oleh organisme hidup. Makanan, melalui reaksi tertentu di perut, diubah menjadi energi kimia bagi tubuh.
  • Fotosintesis. Tumbuhan hijau memperoleh energi dengan mengubah energi matahari menjadi energi kimia dalam fotosintesis, energi listrik dapat diubah menjadi energi kimia melalui reaksi elektrokimia.

Apa itu Kimia nuklir?

Kimia nuklir adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari aspek-aspek kimia yang disebutkan dalam:

  • sifat nuklir (seperti struktur inti atom, reaksi nuklir, dan peluruhan radioaktif)
  • sifat-sifat unsur akhir sistem periodik (yang penting untuk mendeteksi radiasi nuklir)
  • fenomena makroskopik yang melibatkan proses nuklir (misalnya radiokronologi, astrofisika, dll.)
  • penerapan teknik analisis berdasarkan fenomena nuklir (seperti analisis aktivasi atau penggunaan pelacak radioaktif) dalam studi masalah ilmiah di berbagai bidang ilmiah atau teknis.

Kimia nuklir terkait erat dengan radiokimia, yang pada gilirannya berkaitan dengan studi radioaktivitas alami dan buatan dan penggunaan radioisotop dalam studi proses kimia. Radiokimia mencakup kegiatan seperti metode radioanalitik, aplikasi radionuklida dalam disiplin ilmu di luar bidang kimia (misalnya kedokteran nuklir), radioisotop kimia (dalam kaitannya langsung dengan fisika), kimia bahan, metode pelabelan radioaktif tinggi dan isotop.

Baca Juga

© 2022 Sridianti.com