Los enlaces que mantienen unidas las moléculas contienen la energía química disponible en una sustancia. Sin embargo, una reacción química es una "danza" compleja de átomos y moléculas. Las diferentes reacciones con la misma sustancia pueden producir cantidades variables de energía, y algunas reacciones incluso consumen energía.

TL; DR (demasiado largo; no lo leyó)

Los enlaces que mantienen unidas las moléculas contienen la energía química disponible en una sustancia.

Tipos de enlaces químicos

Todas las moléculas están formadas por átomos que están unidos entre sí con pequeños haces de energía. En química, estudias muchos tipos de vínculos, algunos de los cuales son fuertes y otros son débiles. Los enlaces más fuertes contienen la mayor cantidad de energía; los más débiles tienen menos. Por ejemplo, se forman enlaces covalentes fuertes cuando los átomos comparten electrones, como cuando el hidrógeno y el oxígeno se combinan para formar agua. Los enlaces iónicos entre el sodio y el cloro en la sal de mesa son más débiles que los enlaces covalentes. Los enlaces de hidrógeno mantienen unidas las moléculas de agua vecinas para formar copos de nieve; estos enlaces se encuentran entre los más débiles.

Contabilidad de energía

No toda la energía en cada enlace de una molécula se utiliza en una reacción típica. Cuando un químico mide la energía emitida por una reacción química, mide cuidadosamente la cantidad de cada reactivo que tiene y registra la temperatura y la presión ambiente antes y después de la reacción. A medida que se produce la reacción, se rompen algunos enlaces químicos, algunos no se ven afectados y otros se forman. Lo que importa es el cambio neto de energía que se obtiene cuando se hace la reacción. Si la energía en los enlaces moleculares se suma a un número menor al final, el calor generalmente se libera en el medio ambiente. Si ocurre lo contrario, la reacción ha consumido calor del medio ambiente.

Reacciones exotérmicas frente a endotérmicas

Algunas reacciones químicas emiten energía térmica, pero otras absorben calor del ambiente. Las reacciones que producen calor son exotérmicas; los que consumen calor son endotérmicos. Cuando quema registros en una chimenea, por ejemplo, el carbono y el hidrógeno en la madera se combinan con el oxígeno en el aire para producir calor, dióxido de carbono y vapor de agua. Eso es combustión, una reacción exotérmica. Cuando disuelve la sal de mesa en agua, la temperatura final de la solución es un poco menor de lo que era al principio; esta es una reacción endotérmica.

Reacciones espontáneas frente a reacciones no espontáneas

Dependiendo de la energía química presente en el ambiente y de las sustancias mismas, una reacción podría comenzar por sí sola, o podría necesitar más energía para poner en marcha el proceso. Por ejemplo, la gasolina es una mezcla de moléculas que contienen mucha energía pero no se encienden por sí mismas. En condiciones normales, necesitan una chispa. Los químicos llaman reacciones que necesitan energía extra no espontánea. Otras reacciones, como la explosión que se produce al dejar caer sodio metal en el agua, ocurren por sí mismas. Los químicos llaman a ese tipo de reacción espontánea.