Energi spiller en sentral rolle i kjemiske prosesser. I henhold til moderne visning av kjemiske reaksjoner, bindingene mellom atomene i reaktantene må være brutt, og atomer eller biter av molekyler som er satt sammen til produkter ved å danne nye obligasjoner. Energi blir absorbert å bryte båndene, og energi er utviklet obligasjoner som er gjort. I noen reaksjoner energien som kreves for å bryte båndene er større enn den energien som utviklet seg på å lage nye obligasjoner, og resultatet er opptaket av energi., En slik reaksjon er sagt å være endothermic hvis det energi i form av varme. Det motsatte av endothermic er eksoterme; i en eksoterme reaksjonen, energi som varme er utviklet. Den mer generelle vilkår exoergic (energi utviklet seg) og endoergic (energien) er brukt når energiformer andre enn varme som er involvert.
En stor mange vanlige reaksjoner er eksoterme. Dannelsen av stoffer fra konstituerende elementer er nesten alltid eksoterme. Dannelsen av vann fra molekylært hydrogen og oksygen, og dannelsen av en metall-oksid, for eksempel kalsium nitrogenoksid (CaO) fra kalsium metall og oksygen gass er eksempler på det. Blant mye gjenkjennelig eksoterme reaksjoner er forbrenning av brensel (for eksempel reaksjon av metan med oksygen nevnt tidligere).,
dannelsen av slaked kalk (kalsium hydroksid, Ca(OH)2) når vannet er lagt til kalk (CaO) er eksoterme. CaO(s) + H2O (l) → Ca(OH)2(s) Denne reaksjonen oppstår når vann er lagt til tørr portland sement for å gjøre konkrete, og kan varme utviklingen av energi som varme er tydelig fordi blandingen blir varm.
Ikke alle reaksjoner er eksoterme (eller exoergic). Noen stoffer, slik som nitrogenoksid (NO) og hydrazine (N2H4), krever energi input når de er dannet fra elementene., Dekomponering av kalkstein (CaCO3) til å lage kalk (CaO) er også en endothermic prosessen, er det nødvendig å varme kalkstein til en høy temperatur for denne reaksjonen oppstår. CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g) spaltning av vann inn i dens elementer av prosessen elektrolyse er en annen endoergic prosessen. Elektrisk energi er brukt i stedet for varme energi til å gjennomføre denne reaksjonen. 2 H2O(g) → 2 H2(g) + O2(g) Generelt, utviklingen av varmen i en reaksjon som fremmer konvertering av reaktanter til produkter. Imidlertid, entropi er viktig for å bestemme favourability av en reaksjon., Entropi er et mål på antall måter som energi kan bli distribuert i et system. Entropi kontoer for det faktum at ikke all energi som er tilgjengelig i en prosess som kan bli manipulert til å gjøre arbeid.
En kjemisk reaksjon vil favoriserer dannelsen av produkter dersom summen av endringer i entropi for reaksjonen-systemet og dets omgivelser er positive. Et eksempel er å brenne trevirke. Tre har en lav entropi. Når tre brenner, det produserer blits så vel som high-entropi stoffer karbondioksid gass og vanndamp. Entropien av den reagerer systemet øker under forbrenning., Like viktig, varme energi overført fra forbrenning til omgivelsene øker entropien i omgivelsene. Summen av entropi endringer for stoffer i reaksjonen og omgivelsene er positive, og reaksjonen er produkt-favorisert.
Når hydrogen og oksygen reagere for å danne vann, entropi av produktene er mindre enn reaktantene. Motvirket nedgangen i entropi, imidlertid, er den økning i entropi av omgivelsene på grunn av varmen overføres til det av den eksoterme reaksjonen., Igjen på grunn av den generelle økning i entropi, forbrenning av hydrogen er produkt-favorisert.