Energia aktywacji jest - podawaną często w przeliczeniu na 1 mol substancji - wielkością bariery energetycznej (w skali mikroskopowej - bariera potencjału), którą musi pokonać układ reagujących cząsteczek lub indywiduów chemicznych (np. jonów) aby doszło do reakcji chemicznej. Jest to pojęcie stosowane w chemii (a zwłaszcza w katalizie) i gdzie zasadniczym celem stosowanie katalizatora jest obniżenie energii aktywacji i w związku z tym zwiększenie szybkości reakcji. W układach biologicznych zasadniczą funkcję umożliwiającą ukierunkowanie reakcji biochemicznych na określone produkty pełnią enzymy.

Energię aktywacji dla reakcji można wyznaczyć na podstawie równania Arrheniusa, znając szybkość reakcji w różnych temperaturach:

$E\_a\; =\; -RT\; log\; \backslash left(\; \backslash frac\{k\}\{A\}\; \backslash right)$

Przykłady

• tlen zmieszany z wodorem w temperaturze pokojowej nie reaguje - chociaż bilans energetyczny reakcji jest korzystny, aby reakcja zaszła cząsteczki muszą zderzyć się z odpowiednią energią, co pozwoli pokonać im barierę potencjału. Rozkład Boltzmanna określa jaka część cząsteczek w danej temperaturze jest w stanie pokonać tą barierę. Jeżeli takich cząsteczek jest zbyt mało, wówczas energia uzyskana w tych bardzo bardzo rzadkich zderzeniach efektywnych - czyli tych w których doszło do reakcji (decyduje o tym nie tylko energia ale również np. kąty zderzenia i to czy są to zderzenia centralne itd.) - jest rozpraszana w zderzeniach z pozostałymi zimnymi (niskoenergetycznymi) cząsteczkami układu. Reakcja będzie zachodzić, gdy:
  • proporcja O₂:H₂ będzie w odpowienim zakresie (nadmiar/niedomiar jednego ze składników zmniejsza prawdopodobieństwo efektywnych zderzeń)
  • układowi zostanie lokalnie dostarczona dodatkowa energia, dostatecznie duża, aby nie rozproszyła się z zderzeniach z zimnymi cząsteczkami układu (iskra elektryczna, płomień)
  • zostanie wykorzystany odpowiedni katalizator zmniejszający energię aktywacji (zobacz ogniwo paliwowe).

Zobacz też

• Kataliza
• Kinetyka chemiczna
• Równanie Arrheniusa

Chemia fizyczna

Aktivierungsenergie | Activation energy | Energía de activación | Énergie d'activation | Energia di attivazione | אנרגיית שפעול | Activeringsenergie | 活性化エネルギー | Aktivointienergia | Aktiveringsenergi | พลังงานกระตุ้น