化学反応は既存の分子化学結合を破壊し、その結果、新しい結合が形成されます。 典型的な化学反応には、燃焼、還元、沈殿が含まれます。 これらの化学反応の間に、元の分子はバラバラになり、新しい結合を形成してさまざまな材料を生成します。 化学反応を開始するには、2つの物質をまとめるだけで十分な場合もありますが、多くの場合、物質の加熱などの外部刺激が必要になります。 各化学反応は、分子の引力、エネルギーレベル、および外部の影響の複雑な相互作用です。
TL; DR（長すぎる; 読んでいない）
化学反応は分子間の化学結合を作り、破壊し、化学反応の生成物として新しい材料をもたらします。 化学反応は自発的に発生することもあれば、エネルギーの入力などの外部トリガーを必要とすることもあります。 化学結合を切断するとエネルギーが吸収され、新しい結合を作成するとエネルギーが放出され、全体的な化学反応は吸熱または発熱になります。
化学結合とエネルギーレベル
すべての化学反応の基本は、結合の切断または分解、および結合の作成または合成です。 化学結合は最初は安定しているため、分解にはエネルギーが必要であり、それらを分解するにはエネルギーが必要です。 結合内の分子は、自由分子よりもエネルギーレベルが低くなります。 エネルギーを加えることで、彼らは自由になります。
分子が結合して安定した構成を形成し、エネルギーを放棄するため、合成はエネルギーを放出します。 結合した分子は、自由な分子よりもエネルギーレベルが低く、新しい結合に保持されます。
結合を切断して新しい結合を形成する全体的な化学反応は、吸熱（熱を吸収）または発熱する可能性があります （熱を放出する）、分解と合成によって吸収され生成されるエネルギーの量に応じて 反応。 一部の反応は全体的に熱を発生しますが、他の反応は周囲から熱を吸収するか、反応を完了するために外熱を加える必要があります。 安定した環境での通常の条件下では、化学反応を開始するには外部刺激が必要です。
吸熱反応
化学結合を切断して化学反応を開始するにはエネルギーが必要なため、それ自体で吸熱反応が発生することはほとんどありません。 このプロセスは通常、反応を開始して維持するためにエネルギーの入力を必要とします。 全体的に発熱性の反応でさえ、いくつかの結合を破壊するために、開始時にエネルギーの入力を必要とする場合があります。
分解反応は単純な吸熱反応であり、エネルギーの入力が必要です。 たとえば、酸化水銀を加熱すると、水銀と酸素が生成されます。 周囲の熱を利用できれば、より複雑な吸熱反応が起こる可能性があります。 たとえば、固体の水酸化バリウムと塩化アンモニウムは、室温で吸熱反応を起こし、はるかに低い温度で塩化バリウムとアンモニアを生成します。 反応は、材料自体、それらの容器、および周囲の空気から熱を奪います。
発熱反応
全体的に過剰な熱を生成する反応は、自立する傾向があるため、より一般的です。 合成反応は熱を発生するため、進行するために外部熱源を必要としません。 たとえば、水に少量のナトリウムを加えると、爆発的な発熱反応で水酸化ナトリウムと水素が生成されます。 反応は自発的に始まり、反応物の1つが使い果たされるまで続きます。 通常、水素は空気の酸素と一緒に燃焼して水を形成するほどの熱を発生します。
化学結合の切断と形成の両方に依存する複雑な反応は、開始するために外部エネルギー入力を必要とすることがよくありますが、その後は自立します。 たとえば、炭化水素の燃焼には、最初のいくつかの結合を切断するための熱源が必要です。 通常、木材や燃料油などの炭化水素を含む材料は、結合の一部を分解するためにマッチまたはスパークを必要とします。 熱の生成による新しい結合の形成が始まると、反応が続き、二酸化炭素と水蒸気が生成されます。
多くの一般的な産業および商業プロセスは、化学反応、特に発熱性の自立プロセスに依存しています。 それらがどれほど有用で、どれだけの仕事をするかは、反応している材料の種類と、破壊および改質している化学結合によって異なります。