Aktivierungsenergie: einfach erklärt

Auch Reaktionen, bei denen insgesamt Energie frei wird, laufen oft nicht von selbst an. Ein Streichholz brennt erst, wenn man es reibt, und Holz entzündet sich nicht bei Zimmertemperatur. Der Grund: Zuerst müssen bestehende Bindungen gelockert oder gespalten werden, und dafür braucht man Energie.

Im Energiediagramm sieht man das als Berg zwischen Ausgangsstoffen und Produkten. Die Höhe des Berges ist die Aktivierungsenergie. Ob die Produkte danach energieärmer (exotherm) oder energiereicher (endotherm) sind, ist davon unabhängig.

Ein Katalysator bietet einen anderen Reaktionsweg mit niedrigerer Aktivierungsenergie an. Dadurch läuft die Reaktion schneller oder schon bei niedrigerer Temperatur ab, ohne dass der Katalysator verbraucht wird.

So funktioniert der Abgaskatalysator im Auto, und auch die Enzyme in unserem Körper sind Katalysatoren. Am Energieunterschied zwischen Ausgangsstoffen und Produkten ändert ein Katalysator nichts.

Je höher die Temperatur, desto schneller bewegen sich die Teilchen und desto mehr von ihnen haben genug Energie, um die Hürde zu überwinden. Als Faustregel gilt die RGT-Regel: Eine Temperaturerhöhung um 10 °C verdoppelt bis vervierfacht die Reaktionsgeschwindigkeit.

Deshalb verderben Lebensmittel im Kühlschrank langsamer, und deshalb muss man eine Kerze nur einmal anzünden: Danach liefert die Flamme selbst die nötige Energie für die weitere Verbrennung.