În timpul reacțiilor chimice, legăturile care țin moleculele împreună se rup și formează noi legături, rearanjând atomii în diferite substanțe. Fiecare legătură necesită o cantitate distinctă de energie, fie pentru a se rupe, fie pentru a se forma; fără această energie, reacția nu poate avea loc și reactanții rămân așa cum erau. Când o reacție este terminată, este posibil să fi luat energie din mediul înconjurător sau să fi pus mai multă energie în ea.
TL; DR (Prea lung; Nu am citit)
Reacțiile chimice rup și reformează legăturile care țin moleculele împreună.
Tipuri de legături chimice
Legăturile chimice sunt mănunchiuri de forțe electrice care țin atomi și molecule împreună. Chimia implică mai multe tipuri diferite de legături. De exemplu, legătura de hidrogen este o atracție relativ slabă care implică o moleculă purtătoare de hidrogen, cum ar fi apa. Legătura de hidrogen reprezintă forma fulgilor de zăpadă și alte proprietăți ale moleculelor de apă. Legăturile covalente se formează atunci când atomii împart electroni, iar combinația rezultată este mai stabilă chimic decât sunt singuri atomii. Legăturile metalice apar între atomii de metal, cum ar fi cuprul dintr-un bănuț. Electronii din metal se mișcă ușor între atomi; acest lucru face ca metalele să fie bune conductoare de electricitate și căldură.
Conservarea Energiei
În toate reacțiile chimice, energia este conservată; nu este nici creat, nici distrus, ci provine din legăturile care există deja sau din mediu. Conservarea Energiei este o lege bine stabilită a fizicii și chimiei. Pentru fiecare reacție chimică, trebuie să țineți cont de energia prezentă în mediu, de legăturile reactanților, de legăturile produselor și de temperatura produselor și a mediului. Energia totală prezentă înainte și după reacție trebuie să fie aceeași. De exemplu, atunci când un motor de mașină arde benzină, reacția combină benzina cu oxigenul pentru a forma dioxid de carbon și alte produse. Nu creează energie din aerul subțire; eliberează energia stocată în legăturile moleculelor din benzină.
Endotermică vs. Reacții exoterme
Când țineți evidența energiei într-o reacție chimică, veți afla dacă reacția eliberează căldură sau o consumă. În exemplul anterior de ardere a benzinei, reacția eliberează căldură și crește temperatura din jur. Alte reacții, cum ar fi dizolvarea sării de masă în apă, consumă căldură, astfel încât temperatura apei este puțin mai mică după ce sarea s-a dizolvat. Chimiștii numesc reacții producătoare de căldură exoterme, iar reacțiile consumatoare de căldură endoterme. Deoarece reacțiile endotermice necesită căldură, ele nu pot avea loc decât dacă este suficientă căldură când este prezentă reacția.
Energie de activare: Lansarea reacției
Unele reacții, chiar exoterme, necesită energie doar pentru a începe. Chimiștii numesc aceasta energia de activare. Este ca un deal energetic pe care moleculele trebuie să urce înainte ca reacția să fie pusă în mișcare; după ce începe, coborârea este ușoară. Revenind la exemplul arderii benzinei, motorul mașinii trebuie să facă mai întâi o scânteie; fără el, nu se întâmplă prea multe benzinei. Scânteia asigură energia de activare a benzinei pentru a se combina cu oxigenul.
Catalizatori și enzime
Catalizatorii sunt substanțe chimice care reduc energia de activare a unei reacții. Platina și metalele similare, de exemplu, sunt catalizatori excelenți. Convertorul catalitic din sistemul de evacuare al unei mașini are în interior un catalizator precum platina. Pe măsură ce gazele de eșapament trec prin el, catalizatorul crește reacțiile chimice în compușii nocivi ai monoxidului de carbon și azotului, transformându-i în emisii mai sigure. Deoarece reacțiile nu consumă un catalizator, un convertor catalitic își poate face treaba timp de mulți ani. În biologie, enzimele sunt molecule care catalizează reacțiile chimice din organismele vii. Se încadrează în alte molecule, astfel încât reacțiile pot avea loc mai ușor.
