普通化學/化學反應中的能量變化

放熱反應和吸熱反應

當反應物的化學能高於生成物時，化學反應中會釋放能量。物質中的化學能是一種儲存在物質內部的勢能。這種儲存的化學勢能是物質的熱含量或焓。

如果焓在化學反應過程中降低，則必須向周圍釋放相應的能量。相反，如果焓在反應過程中升高，則必須從周圍吸收相應的能量。這僅僅是能量守恆定律。

吸收反應是指化學反應釋放的能量比吸收的能量多，你也可以看到它們內部的死亡。

釋放反應是指化學反應吸收的能量比釋放的能量多。

你已經熟悉焓了：融化冰是吸熱的，而凍結水是放熱的。

例子

當甲烷在空氣中燃燒時，放出的熱量等於反應物轉化為生成物時發生的焓降低。 ${\hbox{CH}}_{4(g)}+2{\hbox{O}}_{2(g)}\to {\hbox{CO}}_{2(g)}+2{\hbox{H}}_{2}{\hbox{O}}_{(g)}+energy$ 反應物和生成物之間的焓差等於釋放到周圍環境的能量。釋放能量到周圍環境的反應稱為放熱反應。在這種型別的反應中，生成物的焓或儲存的化學能低於反應物。

當硝酸銨溶解在水中時，會吸收能量，水會冷卻。這個概念用在“冷敷包”中。 ${\hbox{NH}}_{4}{\hbox{NO}}_{3(s)}+water+energy\to {\hbox{NH}}_{4(aq)}^{+}+{\hbox{NO}}_{3(aq)}^{-}$ 反應物和生成物之間的焓差等於從周圍環境吸收的能量。從周圍環境吸收能量的反應稱為吸熱反應。在吸熱反應中，生成物的焓大於反應物的焓。

因為反應會釋放或吸收能量，所以它們會影響周圍環境的溫度。放熱反應會加熱周圍環境，而吸熱反應會冷卻周圍環境。對焓以及許多其他與能量相關的主題的研究在熱力學單元中進行了介紹。

活化能

想想甲烷的燃燒。它釋放足夠的熱能來引起火災。然而，反應不會自動發生。當甲烷和氧氣混合時，不會立即發生爆炸。首先，甲烷必須被點燃，通常用打火機或火柴。這揭示了關於反應的一些資訊：它們只有在首先新增一定量的活化能後才會發生。從這個意義上說，所有反應在開始之前都會吸收能量，但放熱反應會釋放更多能量。這可以用勢能圖來解釋

這個圖顯示了一個放熱反應，因為生成物的能量低於反應物（因此熱量已經釋放）。在發生這種情況之前，能量實際上必須增加。在反應完成之前新增的能量是活化能，用E_a表示。