De bindingen die moleculen bij elkaar houden bevatten de chemische energie die beschikbaar is in een stof. Een chemische reactie is echter een complexe "dans" van atomen en moleculen. Verschillende reacties met dezelfde stof kunnen verschillende hoeveelheden energie produceren en sommige reacties verbruiken zelfs energie.

TL; DR (te lang; heeft niet gelezen)

De bindingen die moleculen bij elkaar houden bevat de chemische energie die beschikbaar is in een stof.

Typen chemische bindingen

Alle moleculen zijn opgebouwd uit atomen die aan elkaar zijn gebonden met kleine bundels energie. In de scheikunde bestudeer je vele soorten obligaties, waarvan sommige sterk zijn, en andere die zwak zijn. De sterkste obligaties bevatten de meeste energie; de zwaksten hebben de minste. Er vormen zich bijvoorbeeld sterke covalente bindingen wanneer atomen elektronen delen, zoals wanneer waterstof en zuurstof samen een water vormen. De ionische bindingen tussen natrium en chloor in tafelzout zijn zwakker dan covalente bindingen. Waterstofbindingen houden naburige watermoleculen bij elkaar om sneeuwvlokken te vormen; deze bindingen behoren tot de zwakste.

Accounting voor energie

Niet alle energie in elke binding in een molecule is verbruikt in een typische reactie. Wanneer een chemicus de energie meet die wordt afgegeven door een chemische reactie, meet ze zorgvuldig hoeveel van elke reactant ze heeft en registreert de omgevingstemperatuur en -druk voor en na de reactie. Naarmate de reactie plaatsvindt, zijn sommige chemische bindingen verbroken, andere zijn onaangetast en andere worden gevormd. Waar het om gaat is de netto energie verandering die je krijgt als de reactie is afgelopen. Als de energie in de moleculaire bindingen op het einde een kleiner aantal oplevert, wordt er meestal warmte afgegeven aan de omgeving. Als het omgekeerde waar is, heeft de reactie warmte van de omgeving verbruikt.

Exotherme versus endotherme reacties van

Sommige chemische reacties geven warmte-energie af, maar andere nemen warmte van de omgeving over. Reacties die warmte produceren zijn exotherm; degenen die warmte consumeren, zijn endotherm. Wanneer u bijvoorbeeld boomstammen verbrandt in een open haard, combineren de koolstof en waterstof in het hout met zuurstof in de lucht om warmte, koolstofdioxide en waterdamp te produceren. Dat is verbranding, een exotherme reactie. Wanneer u keukenzout in water oplost, is de uiteindelijke temperatuur van de oplossing iets lager dan aan het begin; dit is een endotherme reactie.

Spontane versus niet-spontane reacties van

Afhankelijk van de chemische energie die aanwezig is in de omgeving en de stoffen zelf, kan een reactie vanzelf starten, of er kan extra behoefte aan zijn energie om het proces een kickstart te geven. Benzine is bijvoorbeeld een mengsel van moleculen die veel energie bevatten maar niet zelf ontsteken. Onder normale omstandigheden hebben ze een vonk nodig. Chemici noemen reacties die extra energie nodig hebben, niet spontaan. Andere reacties, zoals de ontploffing die je krijgt door natriummetaal in water te laten vallen, gebeuren vanzelf. Chemici noemen dat soort reacties spontaan