Scientificamente, l’energia è definita come la capacità di fare lavoro. Sebbene ci siano molte forme di energia, possono essere raggruppate in due categorie: energia potenziale o energia immagazzinata; ed energia cinetica, o energia di movimento. L’energia chimica è una forma di energia potenziale ed è posseduta da cose come cibo, combustibili e batterie.
All’interno di ogni categoria di energia, ci sono molte diverse forme di energia. L’energia chimica è una forma di energia potenziale, insieme all’energia meccanica, all’energia gravitazionale, all’energia nucleare e all’energia elettrica. Tutte queste forme di energia sono immagazzinate all’interno di un oggetto e vengono convertite in forme di energia cinetica quando viene applicata una forza o un cambiamento. Le diverse forme di energia cinetica sono l’energia radiante, che include luce, raggi X e onde radio, calore, movimento e suono.
Come afferma la prima legge della termodinamica, l’energia non può essere né creata né distrutta; può essere convertito solo da una forma all’altra. Durante le reazioni chimiche, le molecole possono essere create o distrutte. Se viene creato un prodotto, l’energia chimica viene immagazzinata nei legami che compongono le molecole. Se qualcosa si rompe, l’energia chimica viene rilasciata, solitamente sotto forma di calore. Se una reazione rilascia energia, si chiama esotermica e se assorbe energia, si chiama endotermica.
Un esempio di energia chimica è quella che si trova nel cibo che mangiamo. L’energia è immagazzinata nei legami delle molecole che compongono il cibo. Quando mangiamo il cibo, le grandi molecole vengono scomposte in molecole più piccole che possono essere utilizzate dalle cellule del corpo. Il processo di scomposizione e utilizzo del cibo da parte delle nostre cellule è chiamato respirazione. Durante la respirazione, l’energia chimica viene convertita in calore, energia cinetica e altre forme di energia chimica, come quella immagazzinata nelle cellule adipose del nostro corpo.
Il cibo è solo un esempio di carburante: è il modo in cui gli animali, inclusi gli umani, alimentano i loro corpi. Altre forme di combustibile includono legno e prodotti chimici, come il petrolio. Quando il legno viene bruciato, l’energia chimica all’interno delle cellule del legno si rompe e viene rilasciato calore. Nel motore di un’auto o di un camion, l’energia della benzina viene convertita in calore e movimento, per far muovere l’auto.
L’energia cinetica può anche essere convertita in energia potenziale. Durante il processo di fotosintesi svolto dalle piante, l’energia radiante, o la luce del sole, viene convertita in energia chimica, che viene immagazzinata all’interno della pianta. Quando gli animali mangiano le piante, avviene la reazione inversa. I legami vengono rotti, il che rilascia l’energia chimica immagazzinata per l’uso da parte degli animali.