Welche Arten der chemischen Energie gibt es?
einerseits kinetischer Energie der Elektronen in den Atomen und andererseits der elektrischen Energie der Wechselwirkung von Elektronen und Protonen
Energie
Energie

== Chemische Energie ==
Als chemische Energie wird die Energieform bezeichnet, die in Form einer chemischen Verbindung in einem Energieträger gespeichert ist und bei chemischen Reaktionen freigesetzt werden kann. Sie beschreibt also die Energie, die mit elektrischen Kräften in Atomen und Molekülen verbunden ist und kann unterteilt werden in einerseits kinetischer Energie der Elektronen in den Atomen und andererseits der elektrischen Energie der Wechselwirkung von Elektronen und Protonen.
Sie wird bei exothermen Reaktionen frei und muss für endotherme Reaktionen hinzugefügt werden.
Energiebereitstellung Chemische_Energie Elektrolyse
Elektrolyse nennt man einen chemischen Prozess, bei dem elektrischer Strom eine Redoxreaktion erzwingt. Sie wird beispielsweise zur Gewinnung von Metallen verwendet, oder zur Herstellung von Stoffen, deren Gewinnung durch rein chemische Prozesse teurer oder kaum möglich wäre. Beispiele wichtiger Elektrolysen sind die Gewinnung von Wasserstoff, Aluminium, Chlor und Natronlauge.
Eine Elektrolyse erfordert eine Gleichspannungsquelle, welche die elektrische Energie liefert und die chemischen Umsetzungen vorantreibt. Ein Teil der elektrischen Energie wird in chemische Energie umgewandelt. Genau dem umgekehrten Zweck, der Umwandlung von chemischer Energie in elektrische, dienen Batterien, Akkumulatoren oder Brennstoffzellen: sie dienen als Stromquelle. Wenn man einen Akkumulator lädt, läuft eine Elektrolyse ab, die die chemischen Vorgänge während der Entladung rückgängig macht. Elektrolysen können daher der Energiespeicherung dienen, beispielsweise bei der Elektrolyse von Wasser, die Wasserstoff und Sauerstoff ergibt, die als Energieträger einer Wasserstoffwirtschaft vorgeschlagen wurden. Durch die Umkehrung der Wasserelektrolyse in einer Brennstoffzelle kann etwa 40 % der ursprünglich eingesetzten elektrischen Energie wieder zurückgewonnen werden.
Die Abscheidung von Metallen aus einer Lösung, die die entsprechenden Metallionen enthält, durch einen von außen aufgeprägten Strom ist ebenfalls eine Elektrolyse. Dies kann zur Erzeugung von Metallschichten dienen, beispielsweise beim Verchromen; diese Art der Elektrolysen sind Gegenstand der Galvanotechnik. Die elektrolytische Auflösung und Wiederabscheidung von Metallen dient der Reinigung, z. B. von Kupfer, und wird elektrolytische Raffination genannt.
Bei den chemischen Reaktionen, die bei der Elektrolyse ablaufen, werden Elektronen übertragen. Es sind daher immer Redoxreaktionen, wobei die Oxidation an der Anode (elektrischer Pol), die Reduktion an der Kathode ablaufen; Oxidations- und Reduktionsprozesse sind also räumlich zumindest teilweise voneinander getrennt.
Energiebereitstellung

== Einführung ==
Damit ein Muskel Kontraktionsarbeit verrichten kann, braucht er Energie, welche aus exothermen chemischen Reaktionen stammt. Dabei wird chemische in mechanische Energie umgewandelt. Der Energiebedarf des Organismus steigt somit bei körperlicher Arbeit an. Die für die Muskelkontraktion benötigte Energie wird zum größten Teil durch Hydrolyse (Wasseranlagerung) von Adenosintriphosphat (ATP) in Adenosindiphosphat (ADP) und Phosphat (Pi) zur Verfügung gestellt. Das ATP ist somit der direkte Energielieferant der Muskulatur. Da jedoch sein Vorrat sehr begrenzt ist, muss die Muskulatur zum Beispiel während sportlicher Aktivität ATP (wieder)herstellen, um die Aktivität aufrechterhalten zu können. Die für den Wiederaufbau (Resynthese) von ATP benötigte Energie wird wiederum durch schrittweise Oxidation der Nährstoffe Zucker (Kohlenhydrate), Fette beziehungsweise Fettsäuren und Eiweiße (Aminosäuren) gewonnen. Ihr stehen dabei drei grundsätzlich unterschiedliche Mechanismen zur Verfügung. Es gibt die ''anaerob-alactacide'' Energiebereitstellung, welche anaerob (ohne Zuhilfenahme von Sauerstoff) und alactacid, also ohne (nennenswerte) Milchsäureproduktion (Lactatproduktion), verläuft. Der zweite Resyntheseweg ist der ''anaerob-lactacide'', welcher zwar auch anaerob verläuft, aber mit einer Lactatproduktion verbunden ist. Demgegenüber wird bei der ''aeroben Energiebereitstellung'' die Energie unter Sauerstoffverbrauch freigesetzt. Chemische_Energie

== Verwendung des Begriffs chemische Energie ==
In der Fachwissenschaft Chemie wird der Ausdruck „chemische Energie“ nicht verwendet. Er ist nur unter Angabe der Umgebungsbedingungen eindeutig definiert – dafür existiert dann jeweils eine andere etablierte Bezeichnung.
Oft ist mit chemischer Energie die Energie gemeint, die durch eine Verbrennung eines Stoffes (bei konstantem Druck) freigesetzt wird, also die Verbrennungsenthalpie. Der Satz von Hess ermöglicht die Berechnung der Energien bei Stoffumwandlungen aus den exakt definierten Bildungsenthalpien der beteiligten Verbindungen. Ähnliche Begriffe sind Heizwert und Brennwert, die jeweils auf die bei einer Verbrennung maximal nutzbare Wärmemenge abzielen.
Die chemische Energie darf nicht mit der chemischen Bindungsenergie verwechselt werden. Die chemische Bindungsenergie beschreibt die Festigkeit einer bestimmten chemischen Bindung, gibt also an, wie viel Energie dem Molekül zur Auflösung der Bindung ''zugeführt'' werden muss.
In anderen Naturwissenschaften, den Ingenieurwissenschaften usw. wird der Begriff der chemischen Energie in seiner teilweise unscharfen Form oft verwendet. Obwohl manche Physikdidaktiker die Verwendung des Begriffs kritisieren („Der Begriff ist nützlich, wenn es um eine grobe Orientierung geht, erweist sich aber als widerspenstig, wenn man ihn streng zu fassen sucht. Im physikalischen Jargon ist er brauchbar, im physikalischen Kalkül überflüssig, zum physikalischen Verständnis hinderlich.“), kommt er in den meisten Didaktik-Veröffentlichungen und Schulbüchern vor. Elektrolyse
Elektrolyse nennt man einen chemischen Prozess, bei dem elektrischer Strom eine Redoxreaktion erzwingt. Sie wird beispielsweise zur Gewinnung von Metallen verwendet, oder zur Herstellung von Stoffen, deren Gewinnung durch rein chemische Prozesse teurer oder kaum möglich wäre. Beispiele wichtiger Elektrolysen sind die Gewinnung von Wasserstoff, Aluminium, Chlor und Natronlauge.
Eine Elektrolyse erfordert eine Gleichspannungsquelle, welche die elektrische Energie liefert und die chemischen Umsetzungen vorantreibt. Ein Teil der elektrischen Energie wird in chemische Energie umgewandelt. Genau dem umgekehrten Zweck, der Umwandlung von chemischer Energie in elektrische, dienen Batterien, Akkumulatoren oder Brennstoffzellen: sie dienen als Stromquelle. Wenn man einen Akkumulator lädt, läuft eine Elektrolyse ab, die die chemischen Vorgänge während der Entladung rückgängig macht. Elektrolysen können daher der Energiespeicherung dienen, beispielsweise bei der Elektrolyse von Wasser, die Wasserstoff und Sauerstoff ergibt, die als Energieträger einer Wasserstoffwirtschaft vorgeschlagen wurden. Durch die Umkehrung der Wasserelektrolyse in einer Brennstoffzelle kann etwa 40 % der ursprünglich eingesetzten elektrischen Energie wieder zurückgewonnen werden.
Die Abscheidung von Metallen aus einer Lösung, die die entsprechenden Metallionen enthält, durch einen von außen aufgeprägten Strom ist ebenfalls eine Elektrolyse. Dies kann zur Erzeugung von Metallschichten dienen, beispielsweise beim Verchromen; diese Art der Elektrolysen sind Gegenstand der Galvanotechnik. Die elektrolytische Auflösung und Wiederabscheidung von Metallen dient der Reinigung, z. B. von Kupfer, und wird elektrolytische Raffination genannt.
Bei den chemischen Reaktionen, die bei der Elektrolyse ablaufen, werden Elektronen übertragen. Es sind daher immer Redoxreaktionen, wobei die Oxidation an der Anode (elektrischer Pol), die Reduktion an der Kathode ablaufen; Oxidations- und Reduktionsprozesse sind also räumlich zumindest teilweise voneinander getrennt.