Una grandezza fisica molto importante in chimica è l'energia. Vedremo che tutti i fenomeni chimici che avvengono in natura oppure che riproduciamo in laboratorio sono coinvolti da scambi di energia con l’ambiente esterno.

Ma che cos’è l’energia? La definizione più comune è la seguente.

L’energia è la capacità di un corpo di eseguire lavoro e di trasferire calore.

Il lavoro fatto da una forza costante, applicata a un oggetto che si sposta nella stessa direzione e verso della forza, è definito dal prodotto della forza per lo spostamento dell’oggetto.

L = F ⋅ s
lavoro = forza ⋅ spostamento

Energia e lavoro, nel SI, hanno la stessa unità di misura: il joule (J).

J = N ⋅ m = kg ⋅ m² / s²

Esistono varie forme di energia, tra cui anche l’energia termica, e infatti in biochimica viene anche utilizzata come unità di misura la caloria, cal, definita come la quantità di calore necessaria a riscaldare 1 g d’acqua da 14,5 a 15,5 °C; la caloria non fa parte del Sistema Internazionale.

La caloria e il joule sono fra loro legati dalla seguente equivalenza:

1 cal = 4,18 J

Alcuni tipi di energia sono classificabili come energia cinetica o energia potenziale.