Jelikož se jedná o formu energie, hraje teplo v chemických reakcích několik důležitých rolí. V některých případech je nutné zahájit reakce; například táborový oheň vyžaduje k zapálení zápalku a roznícení. Reakce spotřebovávají teplo nebo ho produkují v závislosti na použitých chemikáliích. Teplo také určuje rychlost, jakou reakce probíhají a zda probíhají ve směru dopředu nebo dozadu.
TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)
Obecně řečeno, teplo pomůže urychlit chemickou reakci nebo podpořit chemickou reakci, která by jinak nemohla nastat.
Endotermické a exotermické reakce
Mnoho známých chemických reakcí, jako je spalování uhlí, rezavění a explodování střelného prachu, vydává teplo; chemici nazývají tyto reakce exotermické. Protože reakce uvolňují teplo, zvyšují teplotu okolí. Jiné reakce, jako je kombinace dusíku a kyslíku za vzniku oxidu dusnatého, zahřívají a snižují teplotu okolí. Protože odebírají teplo ze svého prostředí, jsou tyto reakce endotermické. Mnoho reakcí spotřebovává i produkuje teplo, ale pokud je čistým výsledkem uvolňování tepla, je reakce exotermická; jinak je endotermní.
Teplo a molekulární kinetická energie
Tepelná energie se projevuje jako náhodné pohyby molekul v hmotě; jak teplota látky stoupá, její molekuly vibrují a odrážejí se více energie a při vyšších rychlostech. Při určitých teplotách vibrace překonávají síly, díky nimž se molekuly navzájem lepí, což způsobuje, že se pevné látky roztaví na kapaliny a kapaliny se vaří v plyny. Plyny reagují na teplo zvýšením tlaku, protože molekuly se srazí s jejich nádobou větší silou.
Arrheniova rovnice
Matematický vzorec zvaný Arrheniova rovnice spojuje rychlost chemické reakce s její teplotou. Při absolutní nule, teoretické teplotě, které nelze dosáhnout v reálném laboratorním prostředí, teplo zcela chybí a chemické reakce neexistují. Jak teplota stoupá, probíhají reakce. Obecně platí, že vyšší teploty znamenají rychlejší reakční rychlosti; jak se molekuly pohybují rychleji, molekuly reaktantů s větší pravděpodobností interagují a tvoří produkty.
Le Chatelierův princip a teplo
Některé chemické reakce jsou reverzibilní: Reaktanty se spojí za vzniku produktů a produkty se přeskupí na reaktanty. Jeden směr uvolňuje teplo a druhý jej spotřebovává. Pokud se reakce může stát se stejnou pravděpodobností, chemici říkají, že je v rovnováze. Le Chatelierův princip uvádí, že pro reakce v rovnováze přidáním více reaktantů do směsi je pravděpodobnější dopředná reakce a méně reverzní reakce. Naopak přidání více produktů zvyšuje pravděpodobnost zpětné reakce. Pro exotermickou reakci je teplo produkt; přidáte-li teplo k exotermické reakci v rovnováze, zvýšíte pravděpodobnost zpětné reakce.