Chemische Energie

Was haben Benzin und ein Müsliriegel gemeinsam? Hier erfährst du es auf einer spannenden Entdeckungsreise der chemischen Energie.

Vom Stoff zum Atom

Alle Stoffe, die uns im Alltag begegnen, sind aus winzig kleinen Teilchen aufgebaut. Viele Stoffe bestehen aus Molekülen. Ein Molekül setzt sich wiederum aus mehreren miteinander verbundenen Atomen zusammen.

Wasser besteht beispielsweise aus Wassermolekülen (H₂O).

Jedes Wassermolekül enthält zwei Wasserstoffatome (H) und ein Sauerstoffatom (O).

Achtung: Die Atome sind nicht wirklich farbig, es ist nur ein Modell!

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Die Atome innerhalb eines Moleküls sind durch chemische Bindungen miteinander verbunden - das sind die Verbindungsstücke in der obigen Skizze.

In diesen Bindungen ist chemische Energie gespeichert. Der Aufbau und die Art der Elemente bestimmen, wie viel chemische Energie ein Stoff besitzt.

So sieht ein einzelnes Molekül aus, aus dem Benzin besteht.

Die Wasserstoffatome sind weiß eingefärbt und die Kohlenstoffatome grau.

Im Motor eines Autos wird der Benzin mit Sauerstoff aus der Luft vermischt. Durch einen Zündfunken explodiert das Gemisch. Dabei wird die chemische Energie des Benzins freigesetzt.

Ein Teil dieser Energie wird vom Motor in Bewegungsenergie des Autos umgewandelt. Ein großer Teil wird jedoch auch als Wärme an die Umgebung abgegeben.

1) Chemische Energie in Benzin

Benzin besteht aus Molekülen, die aus Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen aufgebaut sind. Auch diese Moleküle tragen chemische Energie in sich.

Auch unsere Nahrung enthält Stoffe, die chemische Energie besitzen. Besonders wichtig sind die Energielieferanten Kohlenhydrate und Fette. Nehmen wir beispielsweise Kohlenhydrate durch einen Müsliriegel zu uns, werden sie bei der Verdauung in unserem Magen zu Glucose (Traubenzucker) abgebaut.

So sieht das Molekül Traubenzucker aus.

Es besteht aus den Elementen Wasserstoff (weiß), Kohlenstoff (grau) und Sauerstoff (rot).

Glucose gelangt zu unseren Körperzellen und kann dort mithilfe von Sauerstoff - genauso wie bei einem Motor - chemisch reagieren. Bei diesem Verbrennungsvorgang entsteht Energie, die für den Körper nutzbar wird.

Diese Energie benötigt unser Körper nicht nur für Sport und Bewegung. Auch Herzschlag, Atmung, Gehirntätigkeit und weitere Vorgänge benötigen ständig Energie. Außerdem wird ein Teil der chemischen Energie letztlich in Wärme umgewandelt und trägt dazu bei, unsere Körpertemperatur aufrechtzuerhalten.

Deshalb benötigt unser Körper auch dann Energie, wenn wir gerade keinen Sport treiben.

Auch in unseren Zellen gibt es "Kraftwerke".

Sie wandeln die chemische Energie der Nahrung in für den Körper nutzbare Energie um.

2) Chemische Energie in unserer Nahrung

Was haben Benzin und ein Müsliriegel also gemeinsam?

Beide Stoffe sind aus Molekülen aufgebaut. In diesen Molekülen ist chemische Energie gespeichert, die in andere Energieformen umgewandelt werden kann.