Zrozumienie pojęcia materii i energii jest sprawą zasadniczą i chyba najistotniejszą w nauczaniu chemii. Szczególnie ważna jest sprawa energii. Tu żonglowanie określeniami większy-mniejszy, duża-mała wprowadza sporo zamieszania, bowiem w zależności od kontekstu te same określenia oznaczają czasem zupełnie coś przeciwnego. Dlatego takim ważnym jest zastanowienie się nad każdym użyciem określenia wartościującego. Najczęstsze nieporozumienia zdarzają się przy omawianiu energii i siły wiązań chemicznych. Sprawa jest o tyle złożona, że energia ogólnie oznacza możliwość wykonania pracy, praca, to znów w największym skrócie, siła razy przesunięcie. Ponieważ w obrębie danego układu mogą działać siły różnego typu (pole elektryczne, magnetyczne, grawitacyjne itp.),  często mówimy o różnych "typach" energii układu (mechanicznej, translacyjnej, elektronowej, z rozróżnieniem elektronów walencyjnych i elektronów głębszych warstw, jądrowej, oscylacyjnej itp.) Są to klasyfikacje dość sztuczne i nie wiem, czy nie wprowadzające więcej zamieszania niż pożytku. Żonglowanie tymi "rodzajami" energii i mówienie, że jedna "przechodzi" w drugą, po pewnym czasie powoduje powstanie u czytelnika wrażenia, że energia to niemal coś materialnego (i nie chodzi mi tu o możliwość zamiany masy na energię), występującego pod różnymi postaciami,  rzeczywiście czymś różniącymi się jedna od drugiej. To wrażenie umacnia dodatkowo stosowane często porównania kwantu energii do "paczki" o określonych rozmiarach "pasujących" do odległości między poziomami energetycznymi (mechanika kwantowa) itp. i nawet znajomość ścisłych definicji energii nie chroni przed podświadomym (i to jest najbardziej niebezpieczne!) traktowaniem energii nie jako pewnej cechy materii w danym stanie, a jako niezależnego, materialnego bytu, występującego w różnych postaciach.

Warto więc zapamiętać przynajmniej tyle - w chemii rozważamy zmiany wartości energii w poszczególnych procesach i reakcjach, czyli badamy ile wynosi różnica między energią produktów (układu po zakończonym procesie) a energią substratów (układu przed rozpoczęciem procesu). W zdecydowanej większości przypadków rozważamy wówczas zmiany związane z ruchem translacyjnym cząsteczek (temperatura), oraz siłami wiążącymi atomy w  cząsteczce (wiązania chemiczne) i  siłami oddziaływań między cząsteczkami (asocjacja, solwatacja). Ponieważ precyzyjne określanie o jakie zmiany energetyczne nam chodzi w danym przypadku byłoby dość żmudne i również mało czytelne, pozostaje apelować do autorów by  w miarę możliwości byli precyzyjni w swoich sformułowaniach, zaś do czytelników, aby zastanowili się nad każdym sformułowaniem znalezionym w podręczniku a dotyczącym energii - o co chodzi autorowi, i nie przyjmowali żadnych sformułowań bezkrytycznie.

Cząsteczka związku, która jest "nośnikiem", "zasobnikiem" energii, jest tworem dość złożonym i na jej całkowitą energię wpływają siły występujące pomiędzy różnymi jej elementami. Dla zaznaczenia o jaki element cząsteczki nam chodzi w danym rozumowaniu, mówimy o energii oscylacji (siły odpowiedzialne za "długość" wiązań), energii rotacji (ta część energii, która związana jest z obrotem cząsteczki wokół osi), energii elektronowej (związanej z przejściem elektronu walencyjnego z orbitala wiążącego na antywiążący) itp. Pamiętajmy jednak, że energia jest tylko pojęciem oznaczającym możliwość wykonania pracy, w wyniku czego ilość energii w jednym miejscu się zmniejszy a w innym wzrośnie.

Masa i energia są tylko pojęciami, pozwalającymi określić się ilościowo,  wyznaczyć, przewidzieć dość dokładnie skutek zjawiska, ale nie dającymi się opisać jako byt fizyczny. To bardziej pole do popisu dla filozofów niż chemików. Poznać masę i energię możemy tylko poprzez skutki ich działania. 

Wiązanie chemiczne łączące dwa atomy, to nie kreska pisana we wzorze "strukturalnym" lecz siła przyciągająca te atomy do siebie na odległość, w której równoważy się siła przyciągania i odpychania (odpychają się jednoimienne jądra i elektrony obu atomów). Do rozerwania takiego wiązania potrzeba pracy (siła wiązania razy wielkość przesunięcia atomów względem siebie na odległość, w której zanikają siły przyciągania). Zatem układ dwóch atomów nie połączonych wiązaniem ma wyższą energię (praca włożona w rozerwanie wiązania) niż układ tych atomów powiązanych w cząsteczkę. Pracę potrzebną do rozerwania wiązania nazywamy często energią wiązania. Ale czasem traktujemy sprawę nieco inaczej. Ponieważ wiązanie kojarzy nam się zawsze z dwoma elektronami walencyjnymi, energię  wiązania określamy w stosunku do energii tych elektronów w stanie niezwiązanym. Ponieważ stan niezwiązany jest stanem o wyższej energii, wiązanie, w którym elektrony mają energię bliską temu stanowi, nazywamy wiązaniem wysokoenergetycznym, choć wówczas energia wiązania jest akurat niewielka. Określenie wysokoenergetyczne dotyczy w tym przypadku energii elektronów tworzących wiązanie, a nie energii wiązania jako takiego (siły wiązania), która wówczas jest właśnie niewielka. Tak więc dwa podobnie brzmiące określenia - wiązanie wysokoenergetyczne i wiązanie o dużej energii to dwa przeciwstawne określenia. Wiązanie wysokoenergetyczne jest wiązaniem słabym, o niskiej energii! Jak łatwo tu o pomyłkę i złe zrozumienie dalszego wywodu, jeśli w podręczniku nie wyjaśniono nam tych nomenklaturowych niejasności.
Podobne zamieszanie wprowadza określanie orbitali jako wysoko- czy niskoenergetycznych. Tu też często trudno zrozumieć, czy ta wysoka energia dotyczy trwałości wiązania (silne wiązanie), w tworzeniu którego bierze udział ten orbital, czy też energii elektronów tworzących wiązanie.

I na zakończenie przypomnienie, które ukazuje się na zakończenie każdej strony.
Powyższe rozważania ani nie wyczerpują tematu, ani nie są informacjami do przyswojenia. To dość lużne dywagacje, podpowiedzi, sugestie, abyś miała (miał) nad czym rozmyślać. A jeśli dzięki tym podpowiedziom, a przede wszystkim swoim własnym przemyśleniom, zaczniesz czuć, że rozumiesz - to o to właśnie tu chodzi. A jeśli przyjdzie Ci do głowy jakiś szczególnie "sprytny" sposób na wyjaśnienie rzeczy trudnej i zechcesz się nim podzielić z innymi - prześlij go na adres podany niżej. Umieszczę go na podstronie "Aktualności"

chemia@mlyniec.gda.pl