Pengertian Energi Dalam Kimia

Misalnya, bentuk tetrahedral dari molekul metana (CH 4) sesuai dengan pengaturan energi paling rendah untuk satu atom karbon dan empat atom hidrogen. Panjang ikatan karakteristik molekul adalah jarak antara pusat atom yang sesuai dengan pengaturan energi terendah atom ‘. Distribusi elektron dalam molekul-apakah mereka hadir sebagai pembentuk tunggal, ganda, atau tiga obligasi, atau apakah mereka tidak berpartisipasi dalam ikatan sama sekali-dapat disamakan dengan pengaturan energi terendah bagi mereka elektron.

Pertimbangan energi penting bagi penentuan apakah reaksi akan berjalan dalam satu arah atau yang lain, tapi hati-hati harus dilakukan dalam hal ini untuk meskipun kebanyakan reaksi berjalan ke arah penurunan energi (misalnya, pembakaran bahan bakar), beberapa reaksi berjalan ke arah peningkatan energi (misalnya, dekomposisi amonia murni dipertahankan pada suhu tinggi). ntuk menentukan arah spontan reaksi, perlu untuk mempertimbangkan, bukan kuantitas energi yang diserap atau dilepaskan tapi kualitas yang diukur dengan perubahan entropi. Ini adalah domain dari hukum kedua termodinamika.

Perubahan energi juga digunakan untuk mengidentifikasi bahan dan untuk mengeksplorasi struktur rinci mereka. Ini adalah domain dari spektroskopi, di mana molekul bersemangat untuk keadaan energi yang lebih tinggi dengan penyerapan energi dalam bentuk radiasi elektromagnetik. Dalam beberapa bahan, kelebihan energi dari keadaan tereksitasi dipancarkan sebagai radiasi: ini adalah asal fluoresensi dan pendar, di mana radiasi frekuensi tinggi (seperti radiasi ultraviolet) diserap dan dipancarkan sebagai energi yang lebih rendah radiasi terlihat.

Ketika kebanyakan orang berpikir energi sehubungan dengan kimia, namun, yang ada di pikiran produksi energi untuk manufaktur, transportasi, dan fungsi organisme hidup.

Energi yang dilepaskan oleh reaksi kimia dapat diekstraksi sebagai panas atau sebagai pekerjaan. Sumber utama dari energi adalah perubahan energi yang menyertai penyusunan ulang elektron dan inti sebagai mitra pertukaran atom.

Misalnya, ketika bahan bakar hidrokarbon terbakar, ikatan karbon-hidrogen dan karbon-karbon diganti dengan karbon-oksigen dan hidrogen-oksigen ikatan yang lebih kuat dari karbon dioksida dan air, dan kelebihan energi dilepaskan sebagai panas. Artinya, pada suhu tinggi reaksi, atom “longgar” dari satu sama lain dan memungkinkan untuk mengadopsi pengaturan energi yang lebih rendah.[

Energi yang dihasilkan dalam reaksi kimia juga dapat diekstraksi elektrik. Perangkat yang dibutuhkan disebut sel elektrokimia, yang merupakan bejana reaksi yang dilengkapi dengan dua elektroda.

Oksidasi (hilangnya elektron) berlangsung di salah satu elektroda (anoda), dan elektron yang hilang dari reaktan ditransfer ke elektroda. Mereka kemudian melakukan perjalanan melalui sirkuit eksternal, yang mungkin berisi motor listrik, dan masukkan kembali bejana reaksi pada elektroda lain (katoda), di mana mereka membawa pengurangan (keuntungan dalam elektron).

Dalam sel primer, reaktan disegel dalam pada saat pembuatan dan produksi listrik terus sampai reaksi kimia telah mencapai kesetimbangan. Dalam sel sekunder, arus listrik didorong melalui sel dan reaktan terbentuk pada elektroda.

Setelah sel adalah “dibebankan,” reaktan yang baru terbentuk dapat diizinkan untuk membentuk produk dengan cara yang sama seperti pada sel primer. Dalam sel bahan bakar, reaktan dipasok terus menerus dari luar, dan listrik yang dihasilkan selama mereka disediakan.

Pengertian Energi
Pengertian Energi

Produksi energi dengan reaksi kimia memiliki konsekuensi potensial bagi lingkungan. Perhatian terbesar adalah generasi karbon dioksida (CO 2) oleh pembakaran bahan bakar hidrokarbon (yang disebut bahan bakar fosil-gas alam, batu bara, dan minyak bumi). Karbon dioksida adalah gas rumah kaca yang potensial dan akumulasi di atmosfer tampaknya memajukan pemanasan global, dengan konsekuensi yang mengerikan bagi umat manusia.

Sel bahan bakar yang menggunakan hidrokarbon sebagai bahan baku juga merupakan sumber polusi, karena mereka membentuk karbon dioksida, tetapi mereka lebih efisien, dan lebih sedikit karbon dioksida yang dihasilkan untuk pasokan diberikan energi. Sel bahan bakar juga dapat beroperasi menggunakan hidrogen sebagai bahan baku, dalam hal ini mereka hanya menghasilkan air, yang tidak memiliki dampak terhadap lingkungan yang sudah basah.

Namun, pasokan paling ekonomis hidrogen pembakaran hidrokarbon, yang menghasilkan karbon dioksida yang tidak diinginkan. Ada harapan bahwa sumber fotokimia hidrogen akan menjadi cukup ekonomis dan menghilangkan langkah polusi rahasia, tetapi tidak mungkin bahwa energi yang cukup dapat dicapai diurnally: bahan bakar fosil merupakan akumulasi dari tahun energi surya.

Energi nuklir, yang diperoleh saat nukleon (proton dan neutron) diperbolehkan untuk mengadopsi pengaturan energi yang lebih rendah dan melepaskan kelebihan energi sebagai panas, tidak memberikan kontribusi pada beban karbon dioksida dari atmosfer, tetapi tidak masalah pencemaran sekarang berbeda jenis: limbah radioaktif.

Optimis menganggap bahwa limbah ini dapat terkandung, berbeda dengan beban karbon dioksida, yang menyebar secara global. Pesimis meragukan bahwa limbah dapat mengandung-selama ribuan tahun.

Tenaga nuklir tergantung langsung pada disiplin kimia sejauh proses kimia yang digunakan untuk mengekstrak dan mempersiapkan bahan bakar uranium, untuk memproses bahan bakar bekas, dan untuk merangkum materi sampah di blok kaca yang stabil sebelum penguburan. Fusi nuklir, berbeda dengan fisi nuklir, tidak menimbulkan masalah pembuangan terkait seperti serius, tetapi belum dilakukan dalam ekonomi, cara yang terkendali.

Kimia memberikan kontribusi dalam banyak cara untuk pemanfaatan yang lebih efisien dan lebih bersih dari bahan bakar fosil. Kimiawan menemukan cara untuk penggalian bahan bakar dari pasokan yang pernah langka; mempromosikan bersih, pembakaran yang lebih efisien; dan memproduksi knalpot bersih melalui pengembangan katalis.

Mereka terlibat dalam pengembangan bahan elektroda untuk sel bahan bakar yang lebih efisien, dan pengembangan sistem fotovoltaik yang akan digunakan untuk pembangkit listrik tenaga surya yang lebih efektif.

Loading...

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *