Di Joseph Nicholson
Aggiornato il 30 agosto 2022
L’energia chimica è immagazzinata nei legami tra atomi e molecole. Quando una reazione chimica riorganizza elettroni e protoni, l'energia viene rilasciata o assorbita. La Legge di Conservazione dell’Energia garantisce che l’energia non venga mai distrutta, ma solo trasformata. Una reazione che riduce l'energia interna del sistema rilascia l'eccesso sotto forma di calore o luce nell'ambiente circostante, mentre una reazione endotermica assorbe energia dall'ambiente.
Gli organismi viventi fanno affidamento sull'energia chimica. Nella fotosintesi, la clorofilla cattura la luce solare per dividere l'acqua in idrogeno e ossigeno. L’idrogeno rilasciato si combina con l’anidride carbonica atmosferica per costruire carboidrati – glucosio e altri zuccheri – che le piante utilizzano per la crescita. La respirazione cellulare, il processo inverso, ossida questi carboidrati con l'ossigeno per produrre ATP, la valuta energetica universale per le funzioni cellulari.
L’energia chimica non è limitata alla biologia. La combustione nei motori a benzina è una reazione chimica in cui il combustibile idrocarburico reagisce con l'ossigeno atmosferico, generando la potenza necessaria per far girare un albero motore. Anche fuochi d'artificio, fiammiferi e bastoncini luminosi si basano su legami chimici:bruciando il fosforo rilascia luce e calore, mentre la miscela chimica attivata di un bastoncino luminoso emette luce visibile con un calore minimo.
La velocità di una reazione chimica dipende da diverse variabili controllabili:concentrazione dei reagenti, area superficiale disponibile, temperatura e pressione. Gli ingegneri regolano questi parametri per ottimizzare la produzione o ridurre al minimo i sottoprodotti indesiderati nei processi industriali. Comprendere la cinetica è essenziale per aumentare le reazioni in modo sicuro ed efficiente.
I catalizzatori accelerano le reazioni senza consumarsi. Nei convertitori catalitici automobilistici, i metalli del gruppo del platino trasformano i gas di scarico dannosi (ossidi di azoto, monossido di carbonio e idrocarburi incombusti) in azoto, ossigeno, anidride carbonica e acqua benigni. Poiché il catalizzatore rimane invariato, può essere riutilizzato innumerevoli volte, rendendolo una pietra miliare del moderno controllo delle emissioni.
Per spiegazioni più dettagliate, consulta l'Articolo di Wikipedia sull'energia chimica .
