As reações químicas ocorrem quando os átomos de duas ou mais substâncias trocam ou compartilham elétrons. A reação produz átomos e moléculas com os elétrons dispostos de maneira diferente. A configuração alterada dos átomos envolve uma mudança na energia, o que significa que a reação química libera ou absorve luz, calor ou eletricidade. Por sua vez, para separar os átomos em seu estado original, a energia deve ser removida ou fornecida.

As reações químicas governam muitos dos processos da vida cotidiana e podem ser extremamente complicadas, com átomos e moléculas entrando em uma reação. e produzindo combinações completamente diferentes de átomos e moléculas como produtos da reação. Os diferentes tipos de reações e a maneira como os elétrons são trocados ou compartilhados podem produzir produtos diferentes como plásticos, medicamentos e detergentes.

TL; DR (muito tempo; não leu)

Durante Em uma reação química, os átomos das substâncias originais ganham, perdem ou compartilham seus elétrons com os das substâncias com as quais estão reagindo. A reação cria novas substâncias compostas por uma nova combinação de átomos e uma configuração diferente de elétrons.
Átomos em uma reação química

Os átomos consistem em um núcleo e elétrons ao redor. Os elétrons se organizam em conchas ao redor do núcleo, e cada concha tem espaço para um número fixo de elétrons. Por exemplo, a camada mais interna de um átomo tem espaço para dois elétrons. A próxima concha tem espaço para oito. A terceira camada possui três subcamadas que têm espaço para dois, seis e 10 elétrons. Somente os elétrons na camada mais externa, ou na camada de valência, participam de reações químicas.

Um átomo sempre começa com um número fixo de elétrons, dado pelo número atômico. Os elétrons do número atômico enchem as cápsulas de dentro para fora, deixando os elétrons restantes na camada externa. Os elétrons na camada externa da valência determinam como um átomo se comporta, seja pegando, dando ou compartilhando elétrons para participar de reações químicas e formar dois tipos de ligações químicas: iônica e covalente.
Ligações Iônicas

Os átomos são mais estáveis quando suas conchas de elétrons de valência estão cheias. Dependendo do número atômico do átomo, isso pode significar ter dois, oito ou mais elétrons na camada externa. Uma maneira de completar as conchas é que átomos que tenham um ou dois elétrons em sua concha de valência os doem a átomos que faltam um ou dois em sua concha mais externa. Tais reações químicas envolvem a troca de elétrons entre dois ou mais átomos com a substância resultante composta de dois ou mais íons. Por exemplo, o sódio tem um número atômico 11, o que significa que a camada mais interna tem dois elétrons; a próxima concha tem oito e a concha de valência mais externa tem uma. O sódio pode ter uma camada externa mais externa se doar seu elétron extra. Por outro lado, o cloro possui um número atômico de 17. Isso significa que ele tem dois elétrons em sua concha interna, oito na concha seguinte, dois na próxima concha e cinco na subchave mais externa, onde há espaço para seis. O cloro pode completar sua camada mais externa aceitando um elétron extra.

De fato, o sódio e o cloro reagem com uma chama amarela brilhante para formar um novo composto, cloreto de sódio ou sal de mesa. Nessa reação química, cada átomo de sódio dá seu único elétron externo a um átomo de cloro. O átomo de sódio se torna um íon carregado positivamente e o átomo de cloro se torna carregado negativamente. Os dois íons com cargas diferentes se atraem para formar a molécula estável de cloreto de sódio com uma ligação iônica.
Ligações covalentes

Muitos átomos têm mais de um ou dois elétrons em sua camada de valência, mas liberando três ou quatro elétrons. poderia tornar o átomo restante instável. Em vez disso, esses átomos entram em um acordo de compartilhamento com outros átomos para formar uma ligação covalente.

Por exemplo, o carbono tem o número atômico seis, o que significa que ele tem dois elétrons em sua concha interna e quatro na segunda concha com espaço por oito. Em teoria, um átomo de carbono poderia abrir mão de seus quatro elétrons mais externos ou receber quatro elétrons para completar sua camada mais externa e formar uma ligação iônica. Na prática, um átomo de carbono forma uma ligação covalente com outros átomos que podem compartilhar elétrons, como o átomo de hidrogênio.

No metano, um único átomo de carbono compartilha seus quatro elétrons com quatro átomos de hidrogênio, cada um com um único elétron compartilhado. Compartilhar significa que oito elétrons são distribuídos pelos átomos de carbono e hidrogênio, de modo que diferentes invólucros estejam cheios em momentos diferentes. O metano é um exemplo de ligação covalente estável. Dependendo dos átomos envolvidos, as reações químicas podem resultar em muitas combinações de ligações, à medida que os elétrons são transferidos e compartilhados em vários arranjos estáveis. Duas das características mais importantes de uma reação química são as configurações eletrônicas alteradas e a estabilidade dos produtos da reação.