L’energia potenziale è una forma immagazzinata di energia che ha il potenziale per fare il lavoro, e quindi per essere convertita in energia cinetica. L’energia gravitazionale, ad esempio, è l’energia potenziale che si trova all’interno della forza gravitazionale. L’energia chimica è l’energia potenziale immagazzinata all’interno delle molecole in virtù dei legami tra i loro atomi. Le obbligazioni deboli hanno un’elevata energia potenziale, mentre le obbligazioni forti hanno un’energia potenziale bassa.
L’energia può essere immagazzinata sotto forma di legami chimici. Alcuni legami sono deboli e quindi hanno un’elevata energia potenziale. Ad esempio, i legami di idrogeno si trovano tra molecole d’acqua o quelle che si formano tra i nucleotidi di guanina (G) e citosina (C) in una doppia elica del DNA.
I legami forti, d’altra parte, hanno meno energia potenziale. Ad esempio, le molecole NaCl contengono legami ionici formati dall’attrazione elettrostatica delle cazioni di sodio e degli anioni al cloruro. I legami covalenti sono un altro esempio che deriva dall’attrazione reciproca di molecole per una coppia condivisa di elettroni. Ad esempio, le molecole di idrogeno si formano attraverso il legame covalente di due atomi di idrogeno.
Il cibo ha energia immagazzinata sotto forma di legami chimici tra gli atomi. Quando gli animali ingeriscono zuccheri, i legami deboli tra carbonio e ossigeno, così come quelli tra idrogeno e altri atomi di carbonio, vengono rotti per creare anidride carbonica e acqua, che hanno legami chimici molto più forti. Questo processo rilascia energia sotto forma di ATP, che viene poi utilizzato per guidare reazioni biochimiche altrove nella cellula.
