La termoquímica es un proceso exotérmico en el que se desprende calor, los átomos se asocian entre sí para formar moléculas simples o estructuras sólidas. La asociación de los átomos se debe a las fuerzas eléctricas que un átomo ejerce sobre los otros. Si la fuerza consigue mantener unidos a los átomos, se dice que se ha formado un enlace químico. Los enlaces químicos se deben a los electrones que hay en la capa más externa de cada átomo.
Cuando se genera una reacción química los reactivos se separan y se reorganizan, esto implica la ruptura de enlaces químicos y la formación de nuevos enlaces, si la energía total de los enlaces finales es menor a la de los enlaces iniciales, la reacción libera energía al medio. Por el contrario hay que absorber energía del ambiente donde se desarrolla para que la reacción se produzca, en los procesos exotérmicos la energía de los productos es inferior a la energía de los reactivos y el exceso de energía se desprende en forma de calor.
En los principios de la termodinámica se indica que el universo tiende hacia las situaciones con la menor energía posibles. En el caso de las reacciones químicas, esto significa que las reacciones en que se desprende energía están más beneficiadas, pero esta no es la única condición que se debe cumplir, el segundo principio de la termodinámica indica que los procedimientos más probables son los que tienen tendencia hacia el máximo desorden. Para cuantificar estos dos factores se utiliza la energía libre de Gibbs que permite predecir la espontaneidad de un proceso cuando la misma disminuya.
La reacción química que se produce cuando una sustancia se quema se designa con el nombre de combustión es muy exotérmica y genera mucha energía en forma de luz y calor, el diamante también sufre estas transformaciones pero la velocidad de cambio es tan pequeña que no es perceptible.
La mayoría de las reacciones tienen lugar en espacios abiertos por lo tanto cuando se habla de calor a reacción se sobreentiende que se está hablando del calor intercambiado con el medio donde se produce la reacción química, se produce a presión persistente , este calor cuando la reacción es exotérmica se toma como positiva y si es endotérmica como negativa.
El calor de reacción se expresa en kilocalorías o en kilojulios, siendo de hecho preferible esta última forma, ya que la caloría aun siendo una unidad que se sigue usando ampliamente, no pertenece al sistema internacional de unidades de medida.
