Väzby, ktoré držia molekuly pohromade, obsahujú chemickú energiu dostupnú v látke. Chemická reakcia je však komplexný „tanec“ atómov a molekúl. Rôzne reakcie s rovnakou látkou môžu produkovať rôzne množstvá energie a niektoré reakcie dokonca energiu spotrebujú.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
Väzby, ktoré držia molekuly pohromade, obsahujú chemickú energiu dostupnú v látke.
Druhy chemických väzieb
Všetky molekuly sú tvorené atómami, ktoré sú navzájom spojené malými zväzkami energie. V chémii študujete veľa druhov väzieb, z ktorých niektoré sú silné a iné slabé. Najsilnejšie väzby obsahujú najviac energie; najslabší ich majú najmenej. Napríklad silné kovalentné väzby sa tvoria, keď atómy zdieľajú elektróny, napríklad keď sa vodík a kyslík spoja a vytvoria vodu. Iónové väzby medzi sodíkom a chlórom v kuchynskej soli sú slabšie ako kovalentné väzby. Vodíkové väzby držia susedné molekuly vody pohromade a vytvárajú snehové vločky; tieto dlhopisy patria medzi najslabšie.
Účtovanie energie
Nie všetka energia v každej väzbe v molekule sa spotrebuje pri typickej reakcii. Keď chemik zmeria energiu vydanú chemickou reakciou, starostlivo zmeria koľko každého reaktantu, ktorý má, a zaznamenáva teplotu a tlak okolia pred a po reakcia. Ako prebieha reakcia, niektoré chemické väzby sa porušia, niektoré nie sú ovplyvnené a iné sa tvoria. Dôležitá je zmena čistej energie, ktorú získate, keď je reakcia hotová. Ak sa energia v molekulárnych väzbách na konci sčíta v menšom počte, zvyčajne sa do prostredia uvoľňuje teplo. Ak je to naopak, reakcia spotrebovala teplo z okolia.
Exotermický vs. Endotermické reakcie
Niektoré chemické reakcie vydávajú tepelnú energiu, iné však odoberajú teplo z prostredia. Reakcie, ktoré vytvárajú teplo, sú exotermické; tie, ktoré spotrebúvajú teplo, sú endotermické. Keď napríklad horíte guľatinu v krbe, uhlík a vodík v dreve sa spoja s kyslíkom vo vzduchu a vytvárajú teplo, oxid uhličitý a vodnú paru. To je spaľovanie, exotermická reakcia. Keď rozpustíte kuchynskú soľ vo vode, konečná teplota roztoku je o niečo nižšia ako na začiatku; toto je endotermická reakcia.
Spontánne vs. Nespontánne reakcie
V závislosti od chemickej energie prítomnej v prostredí a samotných látok môže reakcia začať sama alebo môže potrebovať ďalšiu energiu na naštartovanie procesu. Napríklad benzín je zmes molekúl, ktoré obsahujú veľa energie, ale samy sa nezapália. Za normálnych podmienok potrebujú iskru. Chemici označujú reakcie, ktoré potrebujú ďalšiu energiu, za nespontánne. Ďalšie reakcie, ako napríklad výbuch, ktorý dostanete pri páde kovového sodíka do vody, sa vyskytujú samy od seba. Chemici nazývajú tento druh reakcie spontánne.