Exoterma se referă la un proces chimic care eliberează energie ca produs secundar. Această energie este de obicei sub formă de căldură, dar poate fi și sub formă de lumină, electricitate sau sunet. Eliberarea are loc atunci când legăturile dintre substanțele chimice utilizate în reacții sunt transformate în energie termică.
Folosit pentru prima dată de chimistul francez Marcellin Pierre Eugène Berthelot, termenul provine din prefixul grecesc „ex-” și cuvântul thermein. Thermein se referă la procesele de încălzire, în timp ce prefixul ex- înseamnă pur și simplu afară, indicând că aceasta este direcția în care se îndreaptă căldura atunci când este produsă. Berthelot credea că toate procesele chimice pot fi măsurate într-un fel, cum ar fi prin căldura eliberată din reacțiile exoterme.
Reacțiile exoterme au loc în condițiile în care reactanții chimici sunt sub presiune constantă și la un volum constant. În cazul reacțiilor care eliberează căldură, aceasta se vede printr-o creștere a temperaturii. Această căldură poate proveni dintr-o eliberare prealabilă a unui alt produs secundar, cum ar fi lumina. În acest caz, lumina este absorbită în moleculele substanței chimice, făcând moleculele să vibreze. Aceasta, la rândul său, generează căldură.
Uneori, căldura este atât de mică încât sunt necesare instrumente științifice pentru a măsura schimbarea temperaturii. Alte reacții sunt resimțite fără ajutorul echipamentelor științifice. Reacțiile exoterme sunt frecvente și apar atunci când apa se condensează din vapori și formează ploaie sau când se formează zăpadă în nori. Aprinderea unei lumânări are ca rezultat o reacție chimică, exotermă resimțită în căldura flăcării, la fel cum arderea lemnului sau a cărbunelui într-o sobă produce suficientă căldură pentru a încălzi o întreagă casă.
Fisiunea nucleară este un alt exemplu de reacție exotermă. În fisiunea nucleară, atomii anumitor izotopi sunt divizați, eliberând energie termică. Când un atom este împărțit cu un neutron, acesta eliberează nu numai căldură, ci și un neutron suplimentar care continuă să despartă un alt atom, declanșând o reacție în lanț. Această reacție în lanț este cea care alimentează un reactor nuclear și eliberarea de energie termică îl face o sursă de energie atât de valoroasă. Totuși, reacțiile sunt ținute sub control într-un reactor; când este lăsată necontrolată, reacția se transformă în cea care conduce o bombă nucleară.
Opusul unei reacții exoterme este una endotermă. În acest tip de reacție chimică, energia termică este absorbită în proces; acest lucru se vede în reacții precum fotosinteza și evaporarea. Aceste procese chimice nu pot avea loc fără existența căldurii și, deoarece reacțiile exoterme produc căldură în loc să aibă nevoie de ea ca componentă a reacției, procesele exoterme au loc mai spontan.