化学反応の間に、分子を一緒に保持している結合が壊れて新しい結合を形成し、原子を異なる物質に再配置します。 各結合は、破壊または形成するために異なる量のエネルギーを必要とします。 このエネルギーがないと、反応は起こらず、反応物はそのまま残ります。 反応が終了すると、周囲の環境からエネルギーが奪われたか、より多くのエネルギーが反応に投入された可能性があります。
TL; DR（長すぎる; 読んでいない）
化学反応は、分子をつなぐ結合を破壊して再形成します。
化学結合の種類
化学結合は、原子と分子を一緒に保持する電気力の束です。 化学には、いくつかの異なる種類の結合が含まれます。 たとえば、水素結合は、水などの水素含有分子が関与する比較的弱い引力です。 水素結合は、雪片の形状や水分子の他の特性を説明します。 原子が電子を共有すると共有結合が形成され、結果として生じる組み合わせは、原子自体よりも化学的に安定しています。 金属結合は、1セント硬貨の銅などの金属原子間で発生します。 金属中の電子は原子間を簡単に移動します。 これにより、金属は電気と熱の優れた伝導体になります。
電気の保存
すべての化学反応において、エネルギーは節約されます。 それは創造も破壊もされませんが、すでに存在する絆や環境から来ています。 エネルギー保存は、物理学と化学の確立された法則です。 すべての化学反応について、環境に存在するエネルギー、反応物の結合、生成物の結合、および生成物と環境の温度を考慮する必要があります。 反応の前後に存在する総エネルギーは同じでなければなりません。 たとえば、自動車のエンジンがガソリンを燃焼させると、反応によってガソリンと酸素が結合し、二酸化炭素やその他の生成物が生成されます。 薄い空気からエネルギーを生み出すことはありません。 ガソリンの分子の結合に蓄えられたエネルギーを放出します。
吸熱vs。 発熱反応
化学反応のエネルギーを追跡すると、反応が熱を放出するのか、それとも消費するのかがわかります。 ガソリンを燃焼させる前の例では、反応によって熱が放出され、周囲の温度が上昇します。 食塩を水に溶かすなど、他の反応は熱を消費するため、塩が溶けた後の水の温度はわずかに低くなります。 化学者は、熱を発生する反応を発熱反応、熱を消費する反応を吸熱反応と呼びます。 吸熱反応は熱を必要とするため、反応の開始時に十分な熱が存在しない限り、吸熱反応を起こすことはできません。
活性化エネルギー：反応を開始する
一部の反応は、発熱反応であっても、開始するためだけにエネルギーを必要とします。 化学者はこれを活性化エネルギーと呼んでいます。 反応が始まる前に分子が登らなければならないのは、エネルギーの丘のようなものです。 それが始まった後、下り坂に行くのは簡単です。 ガソリンの燃焼の例に戻ると、車のエンジンは最初に火花を出す必要があります。 それがなければ、ガソリンにはあまり起こりません。 火花はガソリンが酸素と結合するための活性化エネルギーを提供します。
触媒と酵素
触媒は、反応の活性化エネルギーを低下させる化学物質です。 たとえば、白金などの金属は優れた触媒です。 車の排気システムの触媒コンバーターには、プラチナのような触媒が内蔵されています。 排気ガスが通過すると、触媒は有害な一酸化炭素と窒素化合物の化学反応を増加させ、それらをより安全な排出物に変えます。 反応は触媒を使い果たしないので、触媒コンバーターは何年もの間その仕事をすることができます。 生物学では、酵素は生物の化学反応を触媒する分子です。 それらは他の分子に適合するので、反応がより簡単に起こります。