I legami che tengono insieme le molecole contengono l'energia chimica disponibile in una sostanza. Tuttavia, una reazione chimica è una complessa "danza" di atomi e molecole. Reazioni diverse con la stessa sostanza possono produrre quantità variabili di energia e alcune reazioni consumano persino energia.
TL; DR (troppo lungo; non letto)
I legami che tengono insieme le molecole contengono l'energia chimica disponibile in una sostanza.
Tipi di legami chimici
Tutte le molecole sono costituite da atomi che sono legati l'uno all'altro con piccoli fasci di energia. In chimica, studi molti tipi di legami, alcuni dei quali forti e altri deboli. I legami più forti contengono più energia; "the weakest ones have the least.", 3, [[Ad esempio, si formano forti legami covalenti quando gli atomi condividono 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.
Contabilità per l'energia
Non tutta l'energia di ogni legame in una molecola viene consumata in una reazione tipica. Quando un chimico misura l'energia emessa da una reazione chimica, misura attentamente la quantità di ciascun reagente che possiede e registra la temperatura ambiente e la pressione prima e dopo la reazione. Man mano che la reazione ha luogo, alcuni legami chimici si rompono, alcuni non sono interessati e altri si formano. Ciò che conta è il cambiamento netto di energia che si ottiene al termine della reazione. Se l'energia nei legami molecolari si aggiunge a un numero minore alla fine, il calore viene solitamente rilasciato nell'ambiente. Se è vero il contrario, la reazione ha consumato calore dall'ambiente.
Reazioni esotermiche contro 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 tronchi 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 si dissolve il sale da tavola in acqua, la temperatura finale della soluzione è leggermente inferiore a quella iniziale; questa è una reazione endotermica.
Reazioni spontanee contro non spontanee
A seconda dell'energia chimica presente nell'ambiente e delle sostanze stesse, una reazione potrebbe iniziare da sola o potrebbe essere necessaria energia extra per calciare -avvia 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 dalla caduta di sodio metallico nell'acqua, avvengono da sole. I chimici chiamano quel tipo di reazione spontanea.