Chemische Energie

Als chemische Energie wird gelegentlich die Reaktionswärme bezeichnet, die durch eine chemische Reaktion freigesetzt wird. Oft ist damit die Energie gemeint, die durch eine Verbrennung eines Stoffes freigesetzt wird, also die Verbrennungsenthalpie. Der Satz von Hess ermöglicht die Berechnung der Energien bei Stoffumwandlungen aus den exakt definierten Bildungsenthalpien der beteiligten Verbindungen.

Die chemische Energie darf nicht mit der chemischen Bindungsenergie verwechselt werden. Die chemische Bindungsenergie beschreibt die Festigkeit einer bestimmten chemischen Bindung, gibt also an, wie viel Energie dem Molekül zur homolytischen Spaltung der Bindung zugeführt werden muss.

Verwendung chemischer Energie in technischen Systemen

Aus technischer Sicht ist in Treibstoffen chemische Energie gespeichert, die durch deren Verbrennung, etwa beim Antrieb von Fahrzeugen, in mechanische Energie umgewandelt wird. Brennstoffzellen erlauben den Wandel von chemischen Reaktionsenergie einer Verbrennung direkt in elektrische Energie. Bei Nutzung von Batterien wird über elektrochemische Redoxreaktionen chemische Energie direkt in elektrische Energie gewandelt. Ein Akkumulator verhält sich bei der Nutzung der Energie ähnlich wie eine Batterie, kann aber auch umgekehrt elektrische Energie in chemische wandeln und so speichern.

Verwendung chemischer Energie in biologischen Systemen

Aus biologischer Sicht ist in organischer Nahrung chemische Energie gespeichert, die in ATP-Moleküle als Energieträger umgewandelt wird. Grüne Pflanzen beziehen ihre chemische Energie nicht aus organischer Nahrung, sondern aus dem Energiegehalt der Sonnenstrahlung, manche Bakterien aus Oxidationsenergie reduzierter Verbindungen (z.B. Fe2+ oder CH4). Die ATP-Moleküle innerhalb der biologischen Zellen erlauben, chemische, osmotische und mechanische Arbeit zu leisten. Näheres hierzu vgl. unter Bioenergetik, Energiebilanz sowie Energiefluss.


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