L’énergie potentielle chimique est l’énergie qui est stockée dans les atomes et les liaisons entre les atomes et peut être libérée par diverses réactions chimiques. Un exemple que la plupart des gens connaissent est l’énergie libérée lorsque des combustibles fossiles tels que l’essence sont brûlés. Dans ce cas, l’énergie potentielle chimique de l’essence est libérée principalement sous forme de chaleur. Le corps humain libère l’énergie potentielle de la nourriture pour l’utiliser comme carburant. L’énergie potentielle chimique est présente dans de nombreux composés et produits chimiques, à la fois naturels et artificiels.
Les liaisons entre les atomes sont la source de toute énergie potentielle chimique. Les atomes avec des liaisons très fortes de type ionique ou covalent ont une énergie chimique potentielle relativement faible, car il faut une grande quantité d’énergie extérieure simplement pour rompre les liaisons. Les liaisons plus faibles, comme celles du type van der Waal, ont plus d’énergie chimique potentielle, car elles nécessitent relativement peu d’énergie pour se rompre.
L’énergie est libérée lorsque ces liaisons se forment entre les atomes et que l’énergie des réactions chimiques n’est ni créée ni détruite. Cela signifie que les réactions chimiques peuvent être analysées comme des équations mathématiques. Puisqu’une liaison forte nécessite une grande quantité d’énergie pour se rompre, cela doit signifier que lorsque cette même liaison se forme, une grande quantité d’énergie est libérée. Par la même logique, lorsqu’une liaison faible se forme, relativement peu d’énergie est libérée.
Par exemple, lorsque deux atomes d’hydrogène se lient pour former une molécule d’hydrogène gazeux, ils forment une liaison forte. Cela nécessite peu d’énergie extérieure pour accomplir. L’énergie chimique des atomes est libérée sous forme de chaleur et de lumière. Afin de rompre la liaison entre les deux atomes, la même quantité d’énergie qui a été libérée lorsqu’ils se sont liés doit être appliquée pour rompre la liaison. Cette énergie sera absorbée par les atomes.
Nous rencontrons tous les jours les mécanismes de libération de l’énergie potentielle chimique. Brûler de l’essence dans nos voitures n’est qu’un moyen. La façon dont cette énergie est libérée se fait par la combinaison de molécules d’oxygène avec les molécules du carburant. Les molécules d’oxygène et les molécules de carburant sont liées par des liaisons relativement faibles. Lorsque le carburant brûle, les molécules d’oxygène et de carburant se séparent et se recombinent sous forme de molécules de dioxyde de carbone et d’eau, qui sont toutes deux formées avec des liaisons très fortes, de sorte qu’une grande quantité d’énergie est libérée. Cette énergie est ensuite convertie par le moteur en énergie cinétique et utilisée pour déplacer le véhicule.