重曹と酢が反応すると、混合物は冷たくなります。これは吸熱反応、つまり周囲から熱を吸収する反応です。生成物は反応物よりもエネルギーが高いため、系は周囲からエネルギーを吸収します。その結果、温度が低下します。吸熱反応は、熱を放出する発熱反応とは正反対の反応です。

エネルギー変化は、結合の切断と結合の形成によって生じます。結合を切断するにはエネルギーが必要であり、結合を形成するとエネルギーが放出されます。吸熱反応では、結合を切断するために必要なエネルギーは、新しい結合が形成される際に放出されるエネルギーよりも大きくなります。結果として、エネルギーが吸収されます。エンタルピー変化ΔHは正の値となります。エントロピー変化がエンタルピー変化を上回るほど大きくない限り、低温では反応は自発的に起こりません。

吸熱反応はよく見られる反応です。光合成は吸熱反応であり、光エネルギーを吸収して二酸化炭素と水をグルコースと酸素に変換します。炭酸カルシウムの熱分解も吸熱反応です。硝酸アンモニウムを水に溶かす反応も吸熱反応であり、これが冷却パックに硝酸アンモニウムが使われる理由です。水酸化バリウムとチオシアン酸アンモニウムの反応は非常に強い吸熱反応であり、水を凍らせることができます。

吸熱反応は冷却用途に利用されています。瞬間冷却パック、自己冷却式飲料缶、そして一部の工業プロセスは吸熱反応に依存しています。また、吸熱反応は生物学においても重要であり、代謝を促進し体温を維持する役割を果たしています。吸熱反応と発熱反応の区別は、熱化学において極めて重要です。