При всех химических реакциях происходят поглощение и выделение энергии. Когда химические связи разрываются, выделяется энергия. Благодаря ей образуются новые химические связи. Если энергии процессов близки, то тепловой эффект реакции приближается к нулю. Если энергии выделяется больше, чем поглощается, то во время реакции выделяется тепло, и она называется экзотермической (от «экзо» — «внешний»). Если энергии выделяется меньше, чем поглощается, то она называется эндотермической (от «эндо» — «внутренний»). При этом тепло поглощается.
Поглощение и выделение тепла выражаются при помощи термохимических уравнений. Тепловой эффект реакции называется энтальпией.
Например, реакция горения углерода, а проще говоря, угля, идет с выделением тепла и является экзотермической:
С + О2 = СО2 + 4О2 кДж.
Значит, при сгорании 1 моля углерода выделяется 402 кДж тепла. Благодаря этой реакции можно всегда рассчитать, сколько тепла выделится при сгорании разного количества углерода.
Реакция окисления азота идет с поглощением тепла и является эндотермической:
N2 + О2 = 2NО -180,8 кДж.