Aktivierungsenergie
Die Aktivierungsenergie ist die Energie, die erforderlich ist, um ein Teilchen (Molekül, Atom, Elektron,...) aus einem bestimmten Energieniveau in ein höheres Energieniveau zu überführen, in dem das Teilchen eine zuvor nicht gegebene "Aktivität" erhält.
Die Aktivierungsenergie für chemische Reaktionen ist diejenige Energie, die zum Ablaufen eines Prozesses benötigt wird. Ist sie sehr groß, so laufen die Reaktionen nur langsam ab, ist sie klein, so ist die Reaktionsgeschwindigkeit groß. Dieser Zusammenhang wird quantitativ durch die Arrhenius-Gleichung beschrieben.
Ein Katalysator setzt die Aktivierungsenergie für chemische Reaktionen herab oder herauf. Bei herabgesetzter Aktivierungsenergie haben mehr Teilchen die notwendige Energie, um die Aktivierungsenergie zu überwinden.
Gibbs-Energie ändert sich bei dem Einsatz eines Katalysators jedoch nicht. Oft verändern Katalysatoren den Reaktionsweg, wobei sie keinen Einfluß auf das chemische Gleichgewicht haben.
Eine Temperaturerhöhung führt dazu, dass mehr Teilchen die notwendige Energie besitzen, die Aktivierungsenergie zu überwinden. Somit erhöht sich die Anzahl der Produkte. Die RGT-Regel dient dabei als Maß für die Erhöhung.
Die Aktivierungsenergie für Elektronen ist die Energie, die notwendig ist, um einen Ladungsträger aus einem Zustand niedriger Energie in einen Zustand höherer Energie zu versetzen. Für einen Halbleiter ist die Energie, die notwendig ist, um ein Elektron als freies Elektron zu gewinnen, identisch mit dem Bandabstand zwischen Valenzband und Leitungsband.