Ejemplos de energía química

Cuando pensamos en ejemplos de energía química se nos viene a la cabeza tubos de ensayo, imágenes de laboratorios, y mezclas de químicos. Si bien la energía química tiene que ver con la ciencia, su impacto  en nuestra vida cotidiana es amplio, aunque nunca hayamos visitado un laboratorio. La energía química está en la comida que ingerimos, la electricidad que generamos e incluso en las plantas.

¿Qué es la energía química?

La energía química es una reserva de energía, una de las reservas de energía más cruciales disponibles para nosotros. La energía almacenada en un objeto es una forma de energía potencial.
La energía potencial de la energía química se encuentra almacenada en los enlaces químicos que unen los átomos en las moléculas. Romper estos enlaces o reformarlos agregando combustibles o reactivos libera la energía química de los enlaces. Llamamos a esta ruptura y formación de enlaces una reacción química. Una nueva sustancia se crea después de una reacción química.
Los combustibles o reactivos proporcionan la energía necesaria para transformar la energía potencial química en energía química. Nuestra capacidad para transportar energía potencial química y aprovechar la energía química es la razón por la que se ha vuelto fundamental para nuestros sistemas energéticos.

¿Qué es la energía química potencial?

Conocemos la energía química potencial almacenada en un objeto debido al número y tipo de enlaces químicos que contiene. Comprender estos valores nos ayuda a elegir cómo utilizar la energía química.
Los vehículos de motor son un excelente ejemplo a considerar. Una camioneta con el tanque de combustible vacío estacionado en la cima de una colina tiene la energía potencial para moverse cuesta abajo. Esa misma camioneta al pie de una colina tiene menos energía potencial porque no se moverá cuesta arriba con facilidad.
Sin embargo, si llenamos su tanque con gasolina, lo estamos llenando con combustible compuesto por varios compuestos químicos. El motor de combustión de la camioneta quema el gas, creando nuevas sustancias al romper y reformar los enlaces dentro de las moléculas y átomos de la gasolina. Se utiliza cierta cantidad de energía para mover la furgoneta y parte de ella genera calor.
Muchos combustibles, como los biocombustibles, el propano, el metano y más, tienen energía química potencial. Generamos electricidad en centrales eléctricas quemando combustibles fósiles como gas natural, carbón y petróleo, liberando la energía química potencial de estos materiales. Estas reacciones se denominan reacciones exotérmicas.

¿Qué ocurre durante una reacción exotérmica?

Una reacción química que produce calor es exotérmica, calentando su entorno gracias a la energía liberada durante el proceso.
Las reacciones exotérmicas son una parte cotidiana de nuestras vidas. Ya hemos visto cómo ocurren las reacciones de combustión, o quema, cuando quemamos combustibles. Esta reacción química libera energía térmica en forma de energía de calor: imagine las llamas de un incendio o una central eléctrica de gas natural. Otra reacción exotérmica es crucial en la batalla contra el cambio climático. Quemar carbón en una central eléctrica crea una reacción química entre el carbono almacenado en el carbón y el oxígeno ambiental, que se combinan para liberar dióxido de carbono y calor. Estas reacciones exotérmicas tienen lugar cuando una sustancia reacciona con el oxígeno. Las llamamos reacciones de oxidación y también producen óxidos.
Un doloroso recordatorio de otra reacción exotérmica ocurre cuando nos pica una abeja. Una picadura de abeja es ácida, y un viejo remedio es tratarla con bicarbonato de sodio. Lo que sucede a nivel molecular se denomina reacción de neutralización. Esta reacción ocurre cuando un ácido como la picadura de una abeja interactúa con sustancias llamadas bases como el bicarbonato de sodio. Llamamos a esto una reacción de neutralización cuando la reacción química produce agua y sal. Con las reacciones exotérmicas, se libera más energía a medida que se forman nuevos enlaces que la energía requerida para romper los enlaces en los reactivos.

Ejemplos de energía química en la vida cotidiana

Se dan numerosos ejemplos de energía química en nuestra vida cotidiana. Aquí hay algunos que probablemente reconocerá:

1. Alimentos: Nuestros cuerpos crean reacciones químicas para descomponer los compuestos químicos en los alimentos para liberar energía.
2. Propano: el calor y la luz son el resultado de la quema de propano, que se usa para calentar espacios, autobuses, cocinar y más.
3. Baterías de automóviles: los productos químicos almacenan energía en las celdas de las baterías que luego se convierten en energía eléctrica para ayudar a hacer funcionar los automóviles.
4. Explosivos: Estos almacenan energía química. Las explosiones producen luz y calor en forma gaseosa, lo que ofrece un ejemplo de cómo los compuestos inestables reorganizan sus enlaces con facilidad y rapidez.
5. Petróleo: Los motores de combustión hacen que se libere calor y energía al reestructurar átomos y moléculas.
6. Plantas. Las plantas almacenan la energía del sol como energía química en azúcar (glucosa) y producen oxígeno gracias a la fotosíntesis. La glucosa está presente en las células de las hojas (llamadas cloroplastos) que están llenas de clorofila para facilitar la absorción de la luz.
7. Chimenea. La madera seca contiene energía química almacenada. Cuando quemas esa madera en una chimenea, se libera energía química y se convierte en energía térmica (calor) y energía lumínica. ¿Y qué hay de la madera? Después de la reacción química, pasa a  convertirse en una nueva sustancia: ceniza.
8. Encender un fósforo. El contacto del fósforo con la superficie de cartón se enciende el fósforo por una reacción de energía química.

¿Cómo generamos energía con energía química?

La energía química es uno de los pilares de nuestro suministro de energía, ya que produce calor, electricidad e impulsa el transporte en todo el mundo.
La quema de combustibles fósiles produce vapor para hacer girar turbinas que producen electricidad. También quemamos biomasa, biodiesel, biocombustibles y más productos con el mismo fin.
Nuestros aviones, cortadoras de césped, automóviles y más máquinas funcionan con combustibles que quemamos. Las baterías almacenan energía química para su uso posterior.
Con el cambio climático sobre nosotros, la tecnología de paneles solares ha mejorado rápidamente nuestra capacidad para convertir los rayos solares en energía química que transformamos en energía eléctrica.

¿Es la madera una fuente de energía química?

La madera en cualquier forma tiene energía química. Tiene energía química potencial mientras espera la combustión, y la energía química se libera durante la combustión, emitida en forma de luz y calor.
Quemar leña en una estufa de cocina tradicional es una reacción exotérmica que libera la energía potencial de la madera en forma de calor, calentando la estufa y la cocina.
Los árboles crecen gracias a la energía del sol. Algunos consideran que la madera es una fuente de energía renovable porque puede volver a crecer durante nuestra vida. La madera se clasifica como combustible de biomasa porque es energía de una planta o un animal.