הבעירה היא תגובת חמצון המייצרת חום, ולכן היא תמיד אקסותרמית. כל התגובות הכימיות שוברות קשרים ואז יוצרות חדשות ליצירת חומרים חדשים. שבירת קשרים לוקחת אנרגיה בזמן יצירת קשרים חדשים משחררת אנרגיה. אם האנרגיה שמשחררת הקשרים החדשים גדולה מהאנרגיה הדרושה כדי לשבור את הקשרים המקוריים, התגובה היא אקסותרמית.
תגובות בעירה נפוצות שוברות את הקשרים של מולקולות פחמימנים, וקשרי המים והפחמן הדו-חמצני שנוצרים תמיד משחררים יותר אנרגיה ממה ששימש לשבירת קשרי הפחמימנים המקוריים. לכן שריפת חומרים המורכבת בעיקר מפחמימנים מייצרת אנרגיה והיא אקסותרמית.
TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)
הבעירה היא תגובת חמצון אקסותרמית, כאשר חומרים כמו פחמימנים מגיבים עם חמצן ליצירת מוצרי בעירה כמו מים ופחמן דו חמצני. הקשרים הכימיים של הפחמימנים נשברים ומחליפים אותם בקשרים של מים ופחמן דו חמצני. יצירה של האחרונה משחררת יותר אנרגיה ממה שנדרש לשבירת הראשונה, ולכן אנרגיה מופקת באופן כללי. במקרים רבים נדרשת כמות קטנה של אנרגיה כמו חום כדי לשבור חלק מהפחמימנים קשרים, המאפשרים ליצור כמה קשרים חדשים, לשחרר אנרגיה ולהפוך את התגובה מקיים את עצמו.
חִמצוּן
באופן כללי, חמצון הוא החלק בתגובה כימית שבה האטומים או המולקולות של החומר מאבדים אלקטרונים. בדרך כלל זה מלווה בתהליך שנקרא צמצום. הפחתה היא החלק השני של התגובה הכימית בה חומר צובר אלקטרונים. בתגובה להפחתת חמצון או חמצון, מחליפים אלקטרונים בין שני חומרים.
במקור שימשנו חמצון לתגובות כימיות שבהן חמצן בשילוב עם חומרים אחרים וחימצן אותם. כאשר ברזל מחומצן, הוא מאבד אלקטרונים לחמצן ליצירת חלודה או תחמוצת ברזל. שני אטומי ברזל מאבדים שלושה אלקטרונים כל אחד ויוצרים יוני ברזל עם מטען חיובי. שלושה אטומי חמצן צוברים שני אלקטרונים כל אחד ויוצרים יוני חמצן עם מטען שלילי. היונים הטעונים באופן חיובי ושלילי נמשכים זה לזה ויוצרים קשרים יוניים ויוצרים תחמוצת ברזל, Fe2או3.
תגובות שאינן כרוכות בחמצן נקראות גם תגובות חמצון או חיזור כל עוד קיים מנגנון העברת האלקטרונים. לדוגמא, כאשר פחמן ומימן מתאחדים ליצירת מתאן, CH4, אטומי המימן מאבדים כל אחד מהם אלקטרון לאטום הפחמן, שמרוויח ארבעה אלקטרונים. מימן מחומצן ואילו הפחמן מצטמצם.
שְׂרֵפָה
בעירה היא מקרה מיוחד של תגובה כימית של חמצון בה מיוצר מספיק חום כדי להפוך את התגובה לקיימת עצמה, במילים אחרות, כאש. באופן כללי יש להפעיל שריפות, אך הם נשרפים מעצמם עד שנגמר להם הדלק.
בשריפה חומרים המכילים פחמימנים, כגון עץ, פרופאן או בנזין, נשרפים לייצור פחמן דו חמצני ואדי מים. תחילה יש לשבור את קשרי הפחמימנים כדי שאטומי המימן והפחמן יתאחדו עם חמצן. להתחיל באש פירושו לספק את האנרגיה הראשונית, בצורה של להבה או ניצוץ, כדי לשבור כמה מקשרים של פחמימנים.
ברגע שהאנרגיה ההתחלתית הראשונית מביאה לקשרים שבורים ולמימן ופחמן חופשיים, האטומים מגיבים עם חמצן באוויר ויוצרים פחמן דו חמצני, CO2, ואדי מים, ח2או האנרגיה שמשחררת יצירת הקשרים החדשים הללו מחממת את הפחמימנים הנותרים ושוברת קשרים נוספים. בשלב זה האש תמשיך לבעור. תגובת הבעירה המתקבלת היא אקסותרמית ביותר, כאשר כמות החום המדויקת ניתנת בהתאם לדלק ולכמות האנרגיה הדרושה כדי לשבור את קשריו.