結合が切断されるほとんどの化学反応では、他の結合は形成された。 ATPの加水分解の例を見てください。 2つのリン酸基間の結合は切断されますが、リン酸基の1つは水の酸素と新しい結合を形成します。エネルギーが放出されるか吸収されるか（反応が発熱性であるか吸熱性であるか）は、その反応で結合を切断および形成することに関連するエネルギーの合計に依存します。
結合形成はどのようにエネルギーを放出しますか？
最も単純なケースでは、運動エネルギーの形で、反応混合物を加熱します。生物学的プロセスでのATP加水分解の場合、エネルギーは機械的エネルギー（筋収縮）に変換されることがあり、ポンプの実行（神経系での信号の送信）、またはそれ自体では進行しない他のプロセスに使用されます。
この質問が大好きです！
さまざまなレベルで化学とATP加水分解に関するこの概念を教えています私の学生にとって、他のどの問題よりも多くの問題を引き起こしています。多くの場合、学生が（生物学のクラスで）結合の具体的な例に出会うのはこれが初めてであり、結合の形成と切断のプロセスについて間違った考えを持って立ち去ることがよくあります。
結合は、単独では、決してエネルギーを放出しません。結合は、非結合種と比較して安定した状態であり、結合すると、非結合と比較して反対の電荷が互いに接近し、システム全体のポテンシャルエネルギーが低くなります。 ATPの加水分解で壊れた結合も同じです。かなり弱い結合ですが、それでもエネルギーを切断する必要があります。
プロセスでエネルギーが放出される理由は、形成された生成物（ADPおよびリン酸水素/リン酸水素）がより強い共有結合（および分子間結合）を持っているためです。出発物質よりも周囲の溶液および溶解イオンとの力）。これは、あらゆる発熱過程に当てはまります。 ATPでP-O結合を切断すると、リン酸水素塩で新しいP-O結合が形成されますが、生成物と溶液との比較で、出発物質の相互作用も調べる必要があります。また、加水分解反応でリン酸基を攻撃する水を脱プロトン化する必要があり、形成されたリン酸水素イオンが部分的にリン酸に解離するため、「多くのことが起こっています！
また、人々が「ATP加水分解でエネルギーが放出される」と言うとき、彼らは通常ギブズの自由エネルギーを指していることに注意する価値があります。これには、システムのエントロピー変化（温度倍）とエンタルピー変化（結合によって決定される）による寄与も含まれます。 ATP加水分解の場合、ほとんどの条件下で、システムのエントロピーも増加し、これによりプロセスがさらにエクセルゴニックになります（好ましい、他のプロセスを駆動するために使用できます）エンタルピーだけが示唆するよりも。
理解してください：ここに含まれる化学は実際には非常に複雑であり、利用できる総使用可能エネルギーは開始mの構造を超えた多くの要因に依存しますaterialsと製品。 ATP加水分解を真に理解するには、通常は単純な反応速度式に含まれないさまざまな溶存イオン種を含む、すべての種の濃度（これは駆動力に影響するため）の知識が必要です。
最後の部分に答えるには、孤立した種からの結合形成は、反対の電荷が互いに近づき、位置エネルギーが減少するにつれて、常にエネルギーを放出します。