Hvad bestemmer mængden af kemisk energi, et stof har?

Bindingerne, der holder molekyler sammen, indeholder den kemiske energi, der er tilgængelig i et stof. Imidlertid er en kemisk reaktion en kompleks "dans" af atomer og molekyler. Forskellige reaktioner med det samme stof kan producere forskellige mængder energi, og nogle reaktioner forbruger endda energi.

TL; DR (for lang; læste ikke)

Bindingerne, der holder molekyler sammen indeholder den kemiske energi, der er tilgængelig i et stof.
Typer af kemiske bindinger

Alle molekyler er sammensat af atomer, der er bundet til hinanden med små bundter af energi. I kemi studerer du mange slags bindinger, hvoraf nogle er stærke, og andre er svage. De stærkeste bindinger indeholder mest energi; de svageste har mindst. F.eks. Dannes stærke kovalente bindinger, når atomer deler elektroner, såsom når brint og ilt samles og danner vand. De ioniske bindinger mellem natrium og klor i bordsalt er svagere end kovalente bindinger. Hydrogenbindinger holder nabovandsmolekyler sammen for at danne snefnug; disse bindinger er blandt de svageste.
Regnskab for energi

Ikke al energi i hver binding i et molekyle er brugt op i en typisk reaktion. Når en kemiker måler energien, der er afgivet fra en kemisk reaktion, måler hun omhyggeligt hvor meget af hver reaktant, hun har, og registrerer omgivelsernes temperatur og tryk før og efter reaktionen. Når reaktionen finder sted, brydes nogle kemiske bindinger, andre påvirkes ikke, og andre dannes. Det, der betyder noget, er den nettoenergiforandring, du får, når reaktionen er færdig. Hvis energien i de molekylære bindinger tilføjer et mindre antal i slutningen, frigives der normalt varme i miljøet. Hvis det modsatte er sandt, har reaktionen forbrugt varme fra miljøet.
Eksotermisk vs endotermisk reaktion

Nogle kemiske reaktioner afgiver varmeenergi, men andre tager varme fra miljøet. Reaktioner, der producerer varme, er eksoterme. dem, der bruger varme, er endotermiske. Når du forbrænder logfiler i en pejs, for eksempel, kombineres kulstof og brint i træet med ilt i luften for at producere varme, kuldioxid og vanddamp. Det er forbrænding, en eksoterm reaktion. Når du opløser bordsalt i vand, er opløsningens endelige temperatur lidt lavere, end det var ved starten; dette er en endoterm reaktion.
Spontan vs. ikke-spontane reaktioner

Afhængig af den kemiske energi, der findes i miljøet og stofferne i sig selv, kan en reaktion starte på egen hånd, eller den kan have brug for ekstra energi til at sparke -start processen. For eksempel er benzin en blanding af molekyler, der indeholder meget energi, men ikke antændes af sig selv. Under normale forhold har de brug for en gnist. Kemikere kalder reaktioner, der har brug for ekstra energi ikke-spontan. Andre reaktioner, såsom den eksplosion, du får ved at tabe natriummetal i vand, sker af sig selv. Kemikere kalder den slags reaktion spontan.