Закон сохранения энергии утверждает, что в изолированной системе (где нет обмена энергией с окружающей средой) общая энергия остается постоянной. Это означает, что энергия не создается и не уничтожается, а лишь преобразуется из одной формы в другую.
Если в ходе химической реакции образуются продукты, энергия которых больше, чем энергия реагентов, то такая реакция называется эндотермической. В этом случае, энергия поглощается из окружающей среды, и процесс может сопровождаться поглощением тепла. Например, реакции разложения аммиака на азот и водород, или разложения карбоната кальция на оксид кальция и углекислый газ - это эндотермические реакции.
Если в ходе химической реакции образуются продукты, энергия которых меньше, чем энергия реагентов, то такая реакция называется экзотермической. В этом случае, избыточная энергия выделяется в окружающую среду в виде тепла или других форм энергии. Например, сгорание углеводородов - это типичный пример экзотермической реакции.
Различие в выделении или поглощении тепла в ходе химических реакций связано с разницей в энергии связей между атомами в реагирующих веществах и продуктах реакции. Если энергия связей в продуктах выше, чем в реагентах, то на разрывание и образование новых связей требуется энергия, и реакция поглощает тепло. В случае, когда энергия связей в продуктах ниже, чем в реагентах, лишняя энергия выделяется, и реакция выделяет тепло.