L’energia potenziale chimica è l’energia immagazzinata negli atomi e nei legami tra gli atomi e può essere rilasciata da varie reazioni chimiche. Un esempio che la maggior parte delle persone conosce è l’energia rilasciata quando vengono bruciati combustibili fossili come la benzina. In questo caso, l’energia potenziale chimica della benzina viene rilasciata principalmente sotto forma di calore. Il corpo umano rilascia l’energia potenziale del cibo da utilizzare come combustibile. L’energia potenziale chimica è presente in molti composti e sostanze chimiche, sia naturali che prodotte dall’uomo.
I legami tra gli atomi sono la fonte di tutta l’energia potenziale chimica. Gli atomi con legami molto forti di tipo ionico o covalente hanno un’energia chimica potenziale relativamente bassa, poiché richiede una grande quantità di energia esterna semplicemente per rompere i legami. I legami più deboli, come quelli del tipo van der Waal, hanno più energia chimica potenziale, poiché richiedono relativamente poca energia per rompersi.
L’energia viene rilasciata quando questi legami si formano tra gli atomi e l’energia nelle reazioni chimiche non viene creata o distrutta. Ciò significa che le reazioni chimiche possono essere analizzate come equazioni matematiche. Poiché un legame forte richiede una grande quantità di energia per rompersi, questo deve significare che quando si forma quello stesso legame, viene rilasciata molta energia. Con la stessa logica, quando si forma un legame debole, viene rilasciata relativamente poca energia.
Ad esempio, quando due atomi di idrogeno si legano per formare una molecola di gas idrogeno, formano un forte legame. Ciò richiede poca energia esterna per essere realizzato. L’energia chimica degli atomi viene rilasciata sotto forma di calore e luce. Per rompere il legame tra i due atomi, la stessa quantità di energia che è stata rilasciata quando si sono legati deve essere applicata per rompere il legame. Questa energia sarà assorbita dagli atomi.
Incontriamo i meccanismi del rilascio di energia potenziale chimica ogni giorno. Bruciare il gas nelle nostre auto è solo un modo. Il modo in cui questa energia viene rilasciata è dalla combinazione di molecole di ossigeno con le molecole del carburante. Le molecole di ossigeno e le molecole di carburante sono legate con legami relativamente deboli. Quando il carburante brucia, l’ossigeno e le molecole di carburante vengono spezzate e si ricombinano come anidride carbonica e molecole d’acqua, entrambe formate con legami molto forti, quindi viene rilasciata una grande quantità di energia. Questa energia viene quindi convertita dal motore in energia cinetica e utilizzata per spostare il veicolo.