Jungtys, laikančios molekules kartu, turi medžiagoje esančią cheminę energiją. Tačiau cheminė reakcija yra kompleksinis atomų ir molekulių „šokis“. Skirtingos reakcijos su ta pačia medžiaga gali sukelti skirtingą energijos kiekį, o kai kurios reakcijos netgi sunaudoja energiją.
TL; DR (per ilgai; Neskaiciau)
Jungtys, laikančios molekules kartu, turi medžiagoje esančią cheminę energiją.
Cheminių jungčių tipai
Visos molekulės susideda iš atomų, sujungtų vienas su kitu mažais energijos ryšuliais. Chemijoje studijuojate daugybę ryšių, iš kurių vienos yra stiprios, o kitos - silpnos. Stipriausiose jungtyse yra daugiausia energijos; silpniausi turi mažiausiai. Pavyzdžiui, stiprios kovalentinės jungtys susidaro, kai atomai dalijasi elektronais, pavyzdžiui, vandeniliui ir deguoniui susijungus susidaro vanduo. Joninės jungtys tarp natrio ir chloro valgomojoje druskoje yra silpnesnės nei kovalentinės. Vandenilio jungtys kartu laiko kaimynines vandens molekules ir sudaro snaiges; šios obligacijos yra vienos silpniausių.
Energetikos apskaita
Ne kiekvienoje molekulės jungtyje esanti energija sunaudojama tipinei reakcijai. Kai chemikė matuoja cheminės reakcijos metu skleidžiamą energiją, ji kruopščiai matuoja, kiek kiekvieno reagento, kurį ji turi, ir užfiksuoja aplinkos temperatūrą ir slėgį prieš ir po reakcija. Vykstant reakcijai, kai kurie cheminiai ryšiai nutrūksta, kai kurie jų neveikia, o kiti susidaro. Svarbu yra grynasis energijos pokytis, kurį patiriate, kai reakcija bus padaryta. Jei molekulinių jungčių energija pabaigoje sudaro mažesnį skaičių, šiluma paprastai išsiskiria į aplinką. Jei yra atvirkščiai, reakcija sunaudojo šilumą iš aplinkos.
Egzoterminis vs. Endoterminės reakcijos
Kai kurios cheminės reakcijos atiduoda šilumos energiją, tačiau kitos perima šilumą iš aplinkos. Reakcijos, kurios gamina šilumą, yra egzoterminės; tie, kurie vartoja šilumą, yra endoterminiai. Pavyzdžiui, deginant rąstus židinyje, medienos anglis ir vandenilis kartu su ore esančiu deguonimi gamina šilumą, anglies dioksidą ir vandens garus. Tai yra degimas, egzoterminė reakcija. Kai ištirpinate valgomąją druską vandenyje, galutinė tirpalo temperatūra yra šiek tiek žemesnė nei buvo pradžioje; tai yra endoterminė reakcija.
Spontaniškas vs. Nespecifinės reakcijos
Atsižvelgiant į aplinkoje esančią cheminę energiją ir pačias medžiagas, reakcija gali prasidėti savaime, arba norint pradėti procesą, gali prireikti papildomos energijos. Pavyzdžiui, benzinas yra molekulių mišinys, kuriame yra daug energijos, bet neužsidega savaime. Normaliomis sąlygomis jiems reikia kibirkšties. Chemikai reakcijas, kurioms reikalinga papildoma energija, vadina nespecifinėmis. Kitos reakcijos, pavyzdžiui, sprogimas, kurį patiria nuleidęs natrio metalą į vandenį, vyksta pačios. Chemikai tokią reakciją vadina spontaniška.