Par Joseph Nicholson
Mis à jour le 30 août 2022
L'énergie chimique est stockée dans les liaisons entre atomes et molécules. Lorsqu'une réaction chimique réorganise les électrons et les protons, de l'énergie est libérée ou absorbée. La loi de conservation de l’énergie garantit que l’énergie n’est jamais détruite, mais seulement transformée. Une réaction qui réduit l'énergie interne du système libère cet excès sous forme de chaleur ou de lumière dans l'environnement, tandis qu'une réaction endothermique extrait l'énergie de l'environnement.
Les organismes vivants dépendent de l’énergie chimique. Lors de la photosynthèse, la chlorophylle capte la lumière du soleil pour diviser l'eau en hydrogène et oxygène. L'hydrogène libéré se combine au dioxyde de carbone atmosphérique pour produire des glucides (glucose et autres sucres) que les plantes utilisent pour leur croissance. La respiration cellulaire, le processus inverse, oxyde ces glucides avec de l'oxygène pour produire de l'ATP, la monnaie énergétique universelle pour les fonctions cellulaires.
L'énergie chimique ne se limite pas à la biologie. La combustion dans les moteurs à essence est une réaction chimique dans laquelle les hydrocarbures réagissent avec l’oxygène atmosphérique, générant la puissance nécessaire pour faire tourner un vilebrequin. Les feux d'artifice, les allumettes et les bâtons lumineux dépendent également de liaisons chimiques :la combustion du phosphore libère de la lumière et de la chaleur, tandis que le mélange chimique activé d'un bâton lumineux émet de la lumière visible avec un minimum de chaleur.
La vitesse d'une réaction chimique dépend de plusieurs variables contrôlables :la concentration du réactif, la surface disponible, la température et la pression. Les ingénieurs ajustent ces paramètres pour optimiser la production ou minimiser les sous-produits indésirables dans les processus industriels. Comprendre la cinétique est essentiel pour intensifier les réactions de manière sûre et efficace.
Les catalyseurs accélèrent les réactions sans être consommés. Dans les pots catalytiques automobiles, les métaux du groupe du platine transforment les gaz d'échappement nocifs (oxydes d'azote, monoxyde de carbone et hydrocarbures imbrûlés) en azote, oxygène, dioxyde de carbone et eau inoffensifs. Le catalyseur restant inchangé, il peut être réutilisé d'innombrables fois, ce qui en fait la pierre angulaire du contrôle moderne des émissions.
Pour des explications plus détaillées, consultez l'article Wikipédia sur l'énergie chimique .