化学反应与能量

在每一个化学反应中,总要破坏旧键才能形成新键。例如天然气中的主要组成成分甲烷由四个氢原子与一个碳原子键合而成。甲烷燃烧时与空气中的氧发生反应,使原子间所有的键都破坏了。新键构成后生成二氧化碳和水。因为这些新键的键能比原来的键能小,所以化学反应以热量的形式释放能量。

释放能量与储存能量

能量有多种形式,相互之间可进行不同难易程度的转换。其中化学能转换成热能是日常生活中最常见的。这种化学能 “储存”在化合物分子结构的原子之间。碳在燃烧时,参与反应的物质(氧和碳)比反应产生的二氧化碳含有更多的能量。反应过程中,多余的能量以光和热的形式释放出来。这样的反应过程被称为“放热反应”。例如木材燃烧时,化学能以热的形式释放出来。这种化学反应破坏旧键并形成新键。但是形成新键所释放的热量大于破坏旧键所吸收的热量。结果,热量释放出来使四周的环境变热。如果反应后的产物比参与反应的物质含有更高的能量,则在反应过程中需要消耗能量,这种反应称作“吸热反应”,这时的能量一定被转换成潜热的形式。比如:运动员们用冷敷法治疗伤痛。冷敷法通过化学反应从运动员身上吸收热量。