रासायनिक ऊर्जा

Not to be confused with chemical potential.

रासायनिक ऊर्जा रासायनिक पदार्थ ों की ऊर्जा है जो रासायनिक प्रतिक्रिया से गुजरने और अन्य पदार्थों में परिवर्तित होने पर जारी होती है। रासायनिक ऊर्जा के भंडारण माध्यम के कुछ उदाहरणों में बैटरी, भोजन, और गैसोलीन (साथ ही ऑक्सीजन गैस, जो अपेक्षाकृत कमजोर दोहरे बंधन के कारण उच्च रासायनिक ऊर्जा की है और गैसोलीन दहन में रासायनिक-ऊर्जा रिलीज के लिए अपरिहार्य)। रासायनिक बंध नों को तोड़ने और फिर से बनाने में ऊर्जा शामिल होती है, जिसे या तो रासायनिक प्रणाली द्वारा अवशोषित या विकसित किया जा सकता है। यदि अपेक्षाकृत कमजोर इलेक्ट्रॉन-जोड़ी बांड वाले अभिकारक अधिक मजबूती से बंधे उत्पादों में परिवर्तित हो जाते हैं, तो ऊर्जा जारी होती है। इसलिए, अपेक्षाकृत कमजोर बंधुआ और अस्थिर अणु रासायनिक ऊर्जा को संग्रहित करते हैं। रासायनिक पदार्थों के बीच प्रतिक्रिया के कारण जो ऊर्जा जारी या अवशोषित की जा सकती है, वह उत्पादों और अभिकारकों की ऊर्जा सामग्री के बीच के अंतर के बराबर है, यदि प्रारंभिक और अंतिम तापमान समान है। ऊर्जा में इस परिवर्तन का अनुमान अभिकारकों और उत्पादों की बंध ऊर्जा से लगाया जा सकता है। से भी इसकी गणना की जा सकती है $\Delta {U_{f}^{\circ }}_{\mathrm {reactants} }$, प्रतिक्रियाशील अणुओं के गठन की आंतरिक ऊर्जा , और $\Delta {U_{f}^{\circ }}_{\mathrm {products} }$, उत्पाद अणुओं के गठन की आंतरिक ऊर्जा। एक रासायनिक प्रक्रिया का आंतरिक ऊर्जा परिवर्तन गर्मी के आदान-प्रदान के बराबर होता है यदि इसे निरंतर मात्रा और समान प्रारंभिक और अंतिम तापमान की शर्तों के तहत मापा जाता है, जैसे कि कैलोरीमीटर जैसे बंद कंटेनर में। हालांकि, निरंतर दबाव की स्थितियों के तहत, जैसा कि वायुमंडल के लिए खुले जहाजों में प्रतिक्रियाओं में होता है, मापा गर्मी परिवर्तन हमेशा आंतरिक ऊर्जा परिवर्तन के बराबर नहीं होता है, क्योंकि दबाव-मात्रा का काम भी ऊर्जा को रिलीज या अवशोषित करता है। (स्थिर दबाव पर ऊष्मा परिवर्तन तापीय धारिता परिवर्तन के बराबर होता है, इस मामले में प्रतिक्रिया की एन्थैल्पी, यदि प्रारंभिक और अंतिम तापमान समान हैं)।

एक संबंधित शब्द दहन की गर्मी है, जो ज्यादातर आणविक ऑक्सीजन के कमजोर दोहरे बंधनों की ऊर्जा है एक दहन प्रतिक्रिया के कारण जारी किया जाता है और अक्सर ईंधन के अध्ययन में उपयोग किया जाता है। भोजन हाइड्रोकार्बन और कार्बोहाइड्रेट ईंधन के समान है, और जब इसे कार्बन डाइऑक्साइड और पानी में ऑक्सीकृत किया जाता है, तो जारी ऊर्जा दहन की गर्मी के अनुरूप होती है (हालांकि हाइड्रोकार्बन ईंधन की तुलना में अलग तरह से मूल्यांकन किया जाता है - खाद्य ऊर्जा देखें)।

रासायनिक संभावित ऊर्जा परमाणुओं या अणुओं की संरचनात्मक व्यवस्था से संबंधित संभावित ऊर्जा का एक रूप है। यह व्यवस्था एक अणु के भीतर रासायनिक बंधों या उनके बीच परस्पर क्रियाओं का परिणाम हो सकती है। किसी रासायनिक पदार्थ की रासायनिक ऊर्जा को रासायनिक प्रतिक्रिया द्वारा ऊर्जा के अन्य रूपों में परिवर्तित किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, जब कोई ईंधन जलाया जाता है, आणविक ऑक्सीजन और ईंधन की रासायनिक ऊर्जा गर्मी में परिवर्तित हो जाती है।हरे पौधे प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के माध्यम से सौर ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा (ज्यादातर ऑक्सीजन) में बदलते हैं, और विद्युत ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित किया जा सकता है और इसके विपरीत विद्युत रासायनिक प्रतिक्रियाओं के माध्यम से।

समान शब्द रासायनिक क्षमता का उपयोग किसी पदार्थ की क्षमता को कॉन्फ़िगरेशन के परिवर्तन से गुजरने के लिए इंगित करने के लिए किया जाता है, चाहे वह रासायनिक प्रतिक्रिया, स्थानिक परिवहन, जलाशय के साथ कण विनिमय आदि के रूप में हो। यह संभावित ऊर्जा का एक रूप नहीं है। स्वयं, लेकिन थर्मोडायनामिक मुक्त ऊर्जा से अधिक निकटता से संबंधित है। शब्दावली में भ्रम इस तथ्य से उत्पन्न होता है कि भौतिकी के अन्य क्षेत्रों में एन्ट्रॉपी का प्रभुत्व नहीं है, उपयोगी कार्य करने के लिए सभी संभावित ऊर्जा उपलब्ध है और सिस्टम को स्वचालित रूप से कॉन्फ़िगरेशन के परिवर्तन से गुजरने के लिए प्रेरित करती है, और इस प्रकार मुक्त और गैर के बीच कोई अंतर नहीं है- मुक्त संभावित ऊर्जा (इसलिए एक शब्द क्षमता)। हालांकि, बड़ी एन्ट्रापी की प्रणालियों जैसे कि रासायनिक प्रणालियों में, मौजूद ऊर्जा की कुल मात्रा (और ऊष्मप्रवैगिकी के पहले नियम के अनुसार संरक्षित) जिसमें यह रासायनिक संभावित ऊर्जा एक हिस्सा है, उस ऊर्जा की मात्रा से अलग होती है - थर्मोडायनामिक मुक्त ऊर्जा (जिससे रासायनिक क्षमता प्राप्त होती है) - जो (ऐसा प्रतीत होता है) सिस्टम को स्वचालित रूप से आगे बढ़ाती है क्योंकि वैश्विक एन्ट्रापी बढ़ती है (ऊष्मप्रवैगिकी के दूसरे नियम के अनुसार)।

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• ज्वलन की ऊष्मा
• प्रतिक्रिया की तापीय धारिता
• रासायनिक प्रणाली
• ऊष्मप्रवैगिकी का पहला नियम