Legăturile care țin moleculele împreună conțin energia chimică disponibilă într-o substanță. Cu toate acestea, o reacție chimică este un „dans” complex de atomi și molecule. Diferite reacții cu aceeași substanță pot produce cantități diferite de energie, iar unele reacții consumă chiar energie.
TL; DR (Prea lung; Nu am citit)
Legăturile care țin moleculele împreună conțin energia chimică disponibilă într-o substanță.
Tipuri de legături chimice
Toate moleculele sunt formate din atomi care sunt legați unul de celălalt cu pachete mici de energie. În chimie, studiați multe tipuri de legături, dintre care unele sunt puternice, iar altele sunt slabe. Cele mai puternice legături conțin cea mai mare energie; cei mai slabi au cel mai puțin. De exemplu, legături covalente puternice se formează atunci când atomii împart electroni, cum ar fi atunci când hidrogenul și oxigenul se combină pentru a forma apă. Legăturile ionice dintre sodiu și clor din sarea de masă sunt mai slabe decât legăturile covalente. Legăturile de hidrogen mențin moleculele de apă vecine împreună pentru a forma fulgi de zăpadă; aceste legături sunt printre cele mai slabe.
Contabilitatea energiei
Nu toată energia din fiecare legătură dintr-o moleculă este consumată într-o reacție tipică. Când un chimist măsoară energia degajată dintr-o reacție chimică, ea măsoară cu atenție cât de mult din fiecare reactant pe care îl are și înregistrează temperatura și presiunea ambiantă înainte și după reacţie. Pe măsură ce reacția are loc, unele legături chimice sunt rupte, unele nu sunt afectate, iar altele se formează. Ceea ce contează este schimbarea energiei nete pe care o obțineți atunci când reacția este finalizată. Dacă energia din legăturile moleculare se adaugă la un număr mai mic la sfârșit, căldura este de obicei eliberată în mediu. Dacă inversul este adevărat, reacția a consumat căldură din mediu.
Exotermică vs. Reacții endoterme
Unele reacții chimice degajă energie termică, dar altele iau căldură din mediu. Reacțiile care produc căldură sunt exoterme; cei care consumă căldură sunt endotermi. Când ardeți bușteni într-un șemineu, de exemplu, carbonul și hidrogenul din lemn se combină cu oxigenul din aer pentru a produce căldură, dioxid de carbon și vapori de apă. Aceasta este arderea, o reacție exotermă. Când dizolvați sarea de masă în apă, temperatura finală a soluției este puțin mai mică decât era la început; aceasta este o reacție endotermă.
Spontan vs. Reacții nespontane
În funcție de energia chimică prezentă în mediu și de substanțele în sine, o reacție ar putea începe singură sau ar putea avea nevoie de energie suplimentară pentru a porni procesul. De exemplu, benzina este un amestec de molecule care conțin multă energie, dar nu se aprind singure. În condiții normale, au nevoie de o scânteie. Chimiștii numesc reacții care au nevoie de energie suplimentară nespontane. Alte reacții, cum ar fi explozia pe care o obțineți din aruncarea sodiului metalic în apă, se întâmplă de la sine. Chimiștii numesc acest tip de reacție spontană.