Vazby, které drží molekuly pohromadě, obsahují chemickou energii dostupnou v látce. Chemická reakce je však složitý „tanec“ atomů a molekul. Různé reakce se stejnou látkou mohou produkovat různá množství energie a některé reakce energii dokonce spotřebovávají.
TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)
Vazby, které drží molekuly pohromadě, obsahují chemickou energii dostupnou v látce.
Druhy chemických vazeb
Všechny molekuly jsou tvořeny atomy, které jsou navzájem spojeny malými svazky energie. V chemii studujete mnoho druhů vazeb, z nichž některé jsou silné a jiné slabé. Nejsilnější vazby obsahují nejvíce energie; nejslabší mají nejméně. Například silné kovalentní vazby se tvoří, když atomy sdílejí elektrony, například když se vodík a kyslík spojí a vytvoří vodu. Iontové vazby mezi sodíkem a chlorem v kuchyňské soli jsou slabší než kovalentní vazby. Vodíkové vazby drží sousední molekuly vody pohromadě a vytvářejí sněhové vločky; tyto vazby patří mezi nejslabší.
Účtování energie
Ne všechna energie v každé vazbě v molekule se spotřebuje při typické reakci. Když chemik měří energii vydanou chemickou reakcí, pečlivě měří, kolik každé reaktanty, kterou má, a zaznamenává teplotu a tlak okolí před a po reakce. Jak reakce probíhá, některé chemické vazby se rozbijí, některé nejsou ovlivněny a jiné se tvoří. Důležitá je změna čisté energie, kterou získáte, když je reakce hotová. Pokud se energie v molekulárních vazbách na konci sčítá do menšího počtu, obvykle se do prostředí uvolňuje teplo. Pokud je opak pravdivý, reakce spotřebovala teplo z prostředí.
Exotermické vs. Endotermické reakce
Některé chemické reakce vydávají tepelnou energii, jiné však odebírají teplo z prostředí. Reakce, které produkují teplo, jsou exotermické; ty, které spotřebovávají teplo, jsou endotermické. Když například spálíte dřevo v krbu, uhlík a vodík ve dřevě se spojí s kyslíkem ve vzduchu a vytvoří teplo, oxid uhličitý a vodní páru. To je spalování, exotermická reakce. Když rozpustíte kuchyňskou sůl ve vodě, je konečná teplota roztoku o něco nižší, než byla na začátku; toto je endotermická reakce.
Spontánní vs. Nespontánní reakce
V závislosti na chemické energii přítomné v prostředí a na samotných látkách může reakce začít sama nebo může potřebovat další energii k nastartování procesu. Například benzín je směs molekul, které obsahují hodně energie, ale samy se nezapálí. Za normálních podmínek potřebují jiskru. Chemici nazývají reakce, které potřebují extra energii, nespontánní. Další reakce, jako je exploze, kterou získáte při pádu kovového sodíku do vody, proběhnou samy. Chemici nazývají tento druh reakce spontánní.