I legami che tengono insieme le molecole contengono l'energia chimica disponibile in una sostanza. Tuttavia, una reazione chimica è una "danza" complessa di atomi e molecole. Diverse reazioni con la stessa sostanza possono produrre quantità variabili di energia, e alcune reazioni consumano anche energia.

TL; DR (Troppo lungo, non letto)

I legami che tengono insieme le molecole contiene l'energia chimica disponibile in una sostanza.

Tipi di legami chimici

Tutte le molecole sono costituite da atomi legati l'uno all'altro con minuscoli pacchi di energia. In chimica, studi molti tipi di legami, alcuni dei quali sono forti e altri che sono deboli. I legami più forti contengono più energia; i più deboli hanno il minimo. Ad esempio, forti legami covalenti si formano quando gli atomi condividono gli elettroni, come quando l'idrogeno e l'ossigeno si combinano per formare l'acqua. I legami ionici tra sodio e cloro nel sale da cucina sono più deboli dei legami covalenti. I legami idrogeno tengono insieme le molecole d'acqua vicine per formare fiocchi di neve; questi legami sono tra i più deboli.

Contabilizzazione per l'energia

Non tutta l'energia in ogni legame in una molecola viene utilizzata in una reazione tipica. Quando un chimico misura l'energia emessa da una reazione chimica, misura attentamente la quantità di ciascun reagente che ha e registra la temperatura e la pressione ambiente prima e dopo la reazione. Quando la reazione ha luogo, alcuni legami chimici sono rotti, alcuni non sono influenzati e altri si formano. Ciò che conta è il netto cambiamento di energia che si ottiene quando la reazione viene eseguita. Se l'energia nei legami molecolari si aggiunge ad un numero inferiore alla fine, il calore viene solitamente rilasciato nell'ambiente. Se il contrario è vero, la reazione ha consumato calore dall'ambiente.

Reazioni esotermiche e endotermiche

Alcune reazioni chimiche emettono energia termica, ma altre prendono calore dall'ambiente. Le reazioni che producono calore sono esotermiche; quelli che consumano calore sono endotermici. Quando si bruciano i ceppi in un camino, ad esempio, il carbonio e l'idrogeno nel legno si combinano con l'ossigeno presente nell'aria per produrre calore, anidride carbonica e vapore acqueo. Questa è la combustione, una reazione esotermica. Quando dissolvi il sale da tavola in acqua, la temperatura finale della soluzione è leggermente inferiore a quella iniziale; questa è una reazione endotermica.

Reazioni spontanee o non contrapposte

A seconda della energia chimica presente nell'ambiente e delle sostanze stesse, una reazione potrebbe iniziare da sola, oppure potrebbe essere necessario un extra energia per avviare il processo. Ad esempio, la benzina è una miscela di molecole che contengono molta energia ma non si accendono da sole. In condizioni normali, hanno bisogno di una scintilla. I chimici chiamano reazioni che richiedono energia extra non spontanea. Altre reazioni, come l'esplosione che si ottiene dal far cadere il sodio metallico nell'acqua, si verificano da sole. I chimici chiamano questo tipo di reazione spontanea.