Mivel ez egyfajta energia, a hőnek számos fontos szerepe van a kémiai reakciókban. Bizonyos esetekben a reakciók hőhöz szükségesek; például egy tábortűzhez meg kell kezdeni a gyufát és a gyújtást. A reakciók a felhasznált vegyi anyagtól függően hőt fogyasztanak vagy termelnek. A hő meghatározza a reakciók sebességét és azt is, hogy előre vagy hátra haladnak-e.
TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)
Általánosságban elmondható, hogy a hő elősegíti egy kémiai reakció felgyorsulását, vagy olyan kémiai reakciót vált ki, amely másképp nem lenne képes.
Endoterm és exoterm reakciók
Sok megszokott kémiai reakció, például szénégetés, rozsdásodó és felrobbanó puskapor adja le a hőt; a vegyészek ezeket a reakciókat egzotermikusnak nevezik. Mivel a reakciók hőt szabadítanak fel, emelik a környezeti hőmérsékletet. Más reakciók, mint például a nitrogén és az oxigén kombinálása nitrogén-oxid képződéséhez, hővel vesznek részt, csökkentve a környezeti hőmérsékletet. Miközben eltávolítják a hőt a környezetükből, ezek a reakciók endotermek. Sok reakció hőt is fogyaszt és termel, de ha a nettó eredmény hő leadása, a reakció exoterm; különben endoterm.
Hő és molekuláris kinetikus energia
A hőenergia a molekulák véletlenszerű lökdöső mozgásaként nyilvánul meg az anyagban; az anyag hőmérsékletének növekedésével molekulái több energiával és nagyobb sebességgel rezegnek és ugrálnak. Bizonyos hőmérsékleteken a rezgések leküzdik azokat az erőket, amelyek miatt a molekulák egymáshoz tapadnak, ezáltal a szilárd anyagok folyadékokká olvadnak, a folyadékok pedig gázokká forrnak. A gázok nyomás növekedésével reagálnak a hőre, amikor a molekulák nagyobb erővel ütköznek a tartályukhoz.
Arrhenius-egyenlet
Az Arrhenius-egyenletnek nevezett matematikai képlet összekapcsolja a kémiai reakció sebességét a hőmérsékletével. Abszolút nulla, egy elméleti hőmérséklet, amelyet a valós laboratóriumi körülmények között nem lehet elérni, a hő teljesen hiányzik, a kémiai reakciók pedig nem léteznek. A hőmérséklet emelkedésével a reakciók lejátszódnak. Általában a magasabb hőmérséklet gyorsabb reakciósebességet jelent; amint a molekulák gyorsabban mozognak, a reaktáns molekulák nagyobb valószínűséggel lépnek kölcsönhatásba, termékeket képezve.
Le Chatelier elve és hője
Néhány kémiai reakció visszafordítható: A reagensek egyesülve termékeket képeznek, és a termékek átalakulnak reaktánsokká. Az egyik irány hőt bocsát ki, a másik pedig felemészti. Amikor a reakció kétféleképpen, ugyanolyan valószínűséggel történhet meg, a vegyészek azt mondják, hogy egyensúlyban van. Le Chatelier elve azt állítja, hogy az egyensúlyi reakciók esetén, ha több reagenst adunk a keverékhez, az előremutató reakció valószínűbb, a fordított pedig kevésbé. Ezzel szemben, ha további termékeket adunk hozzá, a fordított reakció valószínűbb. Egy exoterm reakcióhoz a hő termék; ha az exoterm reakcióhoz egyensúlyban hőt adunk, akkor valószínűbbé válik a fordított reakció.