Хемијске реакције прекидају постојеће молекуларне хемијске везе и као резултат настају нове везе. Типичне хемијске реакције укључују сагоревање, редукцију и падавине. Током ових хемијских реакција, изворни молекули се распадају и формирају нове везе да би произвели различите материјале. Понекад је довољно да две супстанце споје да би започела хемијска реакција, али често је потребан спољни подстицај као што је загревање супстанци. Свака хемијска реакција је сложена интеракција молекуларне привлачности, нивоа енергије и спољних утицаја.
ТЛ; ДР (предуго; Нисам прочитао)
Хемијске реакције стварају и прекидају хемијске везе између молекула, што резултира новим материјалима као производима хемијске реакције. Хемијске реакције могу се десити спонтано или захтевати спољни окидач као што је унос енергије. Прекид хемијских веза апсорбује енергију, док стварање нових веза ослобађа енергију, при чему је укупна хемијска реакција ендотермна или егзотермна.
Хемијске везе и нивои енергије
Основа свих хемијских реакција је прекид веза, или разградња, и стварање веза, или синтеза. За распадање је потребна енергија, јер су хемијске везе у почетку стабилне, а потребна је енергија за њихово распадање. Молекули у вези имају нижи ниво енергије од слободних молекула; додавање енергије омогућава им да се ослободе.
Синтеза ослобађа енергију, јер се молекули везују и формирају стабилну конфигурацију и због тога се одричу енергије. Везани молекули имају нижи ниво енергије од слободних молекула и задржавају се у новој вези.
Укупна хемијска реакција која прекида везе и ствара нове може бити ендотермна (упија топлоту) или егзотермна (ослобађање топлоте), у зависности од тога колико се енергије апсорбује и производи распадањем и синтезом реакције. Неке реакције производе топлоту у целини, док друге упијају топлоту из околине или захтевају додавање спољне топлоте да би реакција била довршена. У нормалним условима у стабилном окружењу, за покретање хемијске реакције потребан је спољни стимулус.
Ендотермне реакције
Будући да је потребна енергија да се прекину хемијске везе и започну хемијске реакције, мало ендотермних реакција се деси само од себе. Процес обично захтева унос енергије да би покренуо реакцију и одржао је. Чак и реакцијама које су у целини егзотермне можда ће бити потребан унос енергије у почетку да би се прекинуле неке везе.
Реакције разградње су једноставне ендотермне реакције и захтевају унос енергије. На пример, загревањем живин оксид настају жива и кисеоник. Компликованије ендотермне реакције могу се десити ако могу да користе топлоту из свог окружења. На пример, чврсте материје баријум хидроксида и амонијум хлорида реагују у ендотермној реакцији на собној температури дајући баријум хлорид и амонијак на много хладнијој температури. Реакција узима топлоту из самих материјала, њихових контејнера и ваздуха из околине.
Егзотермне реакције
Реакције које у целини производе вишак топлоте су чешће јер имају тенденцију да се саме одржавају. Реакције синтезе производе топлоту, па им није потребан спољни извор топлоте да би наставиле. На пример, додавањем мале количине натријума у воду настаје натријум хидроксид и водоник у експлозивној егзотермној реакцији. Реакција започиње спонтано и наставља се док се један од реактаната не потроши. Обично производи толико топлоте да водоник сагорева са кисеоником ваздуха да би створио воду.
Сложеним реакцијама које се ослањају и на кидање и на формирање хемијских веза често је потребан спољни унос енергије да би се покренуле, али су онда самоодрживе. На пример, сагоревање угљоводоника захтева извор топлоте да би се прекинуло првих неколико веза. Типично, материјали који садрже угљоводонике, попут дрвета или мазута, требају шибицу или искру да би разложили неке од веза. Једном када започне стварање нових веза са производњом топлоте, реакција се наставља, производећи угљен-диоксид и водену пару.
Многи уобичајени индустријски и комерцијални процеси ослањају се на хемијске реакције, посебно егзотермне самоодрживе. Колико су корисни и колико посла обављају, зависи од врсте материјала који реагују и хемијских веза које се прекидају и реформишу.