Chemische potentielle Energie ist Energie, die in Atomen und den Bindungen zwischen Atomen gespeichert ist und durch verschiedene chemische Reaktionen freigesetzt werden kann. Ein Beispiel, das den meisten Menschen bekannt ist, ist die Energie, die bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe wie Benzin freigesetzt wird. Dabei wird die chemische potentielle Energie des Benzins hauptsächlich als Wärme freigesetzt. Der menschliche Körper setzt die potentielle Energie der Nahrung als Brennstoff frei. Chemische potentielle Energie ist in vielen Verbindungen und Chemikalien vorhanden, sowohl in der Natur als auch in der Natur.
Die Bindungen zwischen Atomen sind die Quelle aller chemischen potentiellen Energie. Atome mit sehr starken Bindungen des ionischen oder kovalenten Typs haben eine relativ niedrige potentielle chemische Energie, da sie eine große Menge externer Energie benötigen, um die Bindungen einfach aufzubrechen. Schwächere Bindungen, wie die vom Van-der-Waal-Typ, haben mehr potentielle chemische Energie, da sie relativ wenig Energie zum Aufbrechen benötigen.
Wenn sich diese Bindungen zwischen Atomen bilden, wird Energie freigesetzt, und die Energie bei chemischen Reaktionen wird nicht erzeugt oder zerstört. Das bedeutet, dass chemische Reaktionen wie mathematische Gleichungen analysiert werden können. Da eine starke Bindung viel Energie benötigt, um aufzubrechen, muss dies bedeuten, dass bei der Bildung derselben Bindung viel Energie freigesetzt wird. Nach der gleichen Logik wird bei der Bildung einer schwachen Bindung relativ wenig Energie freigesetzt.
Wenn sich beispielsweise zwei Wasserstoffatome zu einem Wasserstoffgasmolekül verbinden, bilden sie eine starke Bindung. Dies erfordert wenig Energie von außen, um dies zu erreichen. Die chemische Energie der Atome wird als Wärme und Licht freigesetzt. Um die Bindung zwischen den beiden Atomen aufzubrechen, muss die gleiche Energiemenge aufgebracht werden, die bei der Bindung freigesetzt wurde, um die Bindung aufzubrechen. Diese Energie wird von den Atomen absorbiert.
Die Mechanismen der Freisetzung chemischer potentieller Energie begegnen uns täglich. Das Verbrennen von Gas in unseren Autos ist nur eine Möglichkeit. Diese Energie wird durch die Verbindung von Sauerstoffmolekülen mit den Molekülen des Kraftstoffs freigesetzt. Die Sauerstoffmoleküle und die Kraftstoffmoleküle sind mit relativ schwachen Bindungen verbunden. Wenn der Kraftstoff verbrennt, werden die Sauerstoff- und Kraftstoffmoleküle auseinandergebrochen und rekombinieren als Kohlendioxid- und Wassermoleküle, die beide mit sehr starken Bindungen gebildet werden, sodass eine große Menge Energie freigesetzt wird. Diese Energie wird dann vom Motor in kinetische Energie umgewandelt und zum Bewegen des Fahrzeugs verwendet.