Uma definição mais rigorosa é que "uma reacção química é um processo que resulta na interconversão de espécies químicas". De acordo com esta definição, uma reacção química pode ser um reação elementar ou uma reacção por etapas. Uma advertência adicional é feita, na medida em que esta definição inclui os casos em que os interconversão de confórmeros é experimentalmente observável. Tais reacções químicas detectáveis envolvem normalmente grupos de entidades moleculares, como indicado por esta definição, mas é frequentemente conceptual conveniente usar o termo também por alterações envolvendo entidades moleculares individuais (ou seja, 'eventos químicas microscópicas').
A reacção química é invariavelmente acompanhada por um ou aumentar diminuição da energia das substâncias envolvidas. Alguma energia é transferida entre o ambiente e os reagentes da reacção sob a forma de calor ou luz, assim os produtos de uma reacção pode ter mais ou menos energia do que os reagentes. A reacção é dito ser exotérmica se o estado final é mais baixo na escala da energia do que o estado inicial; no caso de reacções endotérmicas a situação é diferente.
As reacções químicas não são invariavelmente possível a menos que os reagentes superarem uma barreira de energia conhecida como a energia de ativação . A velocidade de uma reacção química (a uma temperatura dada T) está relacionada com a energia de activação E, por fator população de Boltzmann - Que é a probabilidade da molécula ter energia maior do que ou igual a E na dada temperatura T. Esta dependência exponencial de uma taxa de reacção de temperatura é conhecido como o Equação de Arrhenius. A energia de activação necessária para uma reacção química pode ser sob a forma de calor, luz, electricidade ou mecânica força sob a forma de ultra-som.
Um conceito relacionado energia livre, que incorpora considerações de entropia também, é um meio muito útil para prever a possibilidade de uma reação e determinar o estado de equilíbrio de uma reacção química, em termodinâmica química. Uma reação é praticável somente se a mudança total na energia livre de Gibbs é negativa, ; se for igual a zero a reacção química é dito para ser no equilíbrio .
Há apenas um número limitado de possíveis estados de energia para elétrons, átomos e moléculas. Estes são determinados pelas regras da mecânica quântica , que requerem quantização da energia de um sistema encadernado. Os átomos / moléculas em um estado de energia mais elevado são disse a ser animado. As moléculas / átomos da substância em um estado de energia animado são frequentemente muito mais reativa, que é passível de reações químicas.
A fase de uma substância é invariavelmente determinada pela sua energia e dos seus arredores. Quando as forças intermoleculares de uma substância são tais que a energia do ambiente não é suficiente para superar a eles, que ocorre numa fase mais ordenada como líquido ou sólido, como é o caso com a água (H2O), um líquido a temperatura ambiente porque suas moléculas estão vinculados por ligações de hidrogênio. Enquanto que sulfeto de hidrogênio (H 2 S) é um gás na temperatura ambiente e pressão normal, como suas moléculas estão vinculados por mais fraca interacções dipolo-dipolo.
A transferência de energia a partir de uma substância química a outra depende do tamanho de energia quanta emitida a partir de uma substância. No entanto, a energia térmica é facilmente transferidos a partir de praticamente qualquer substância para outra, principalmente porque os níveis de energia vibracional e rotacional de uma substância estão intimamente colocado. Porque, os níveis de energia eletrônica não estão tão claramente, a radiação eletromagnética ultravioleta não é transferida com igual felicidade, como também é o caso com a energia elétrica.
A existência de níveis de energia característicos para diferentes substâncias químicas é útil para a sua identificação pela análise de linhas espectrais dos diferentes tipos de espectros frequentemente utilizados em química, por exemplo espectroscopia IV, micro-ondas, RMN, ESR etc. Este é usado para identificar a composição de objetos remotos - como estrelas e galáxias distantes - analisando sua radiação (veja espectroscopia ).
O termo energia química é frequentemente utilizado para indicar o potencial de uma substância química a sofrer uma transformação por meio de uma reacção química ou transformar outras substâncias químicas.