Древесина не загорается при комнатной температуре. В ней есть топливо и кислород, но нет искры. Энергия активации — это минимальная энергия, необходимая для начала химической реакции. Это тот «подъем», который должны преодолеть реагенты, прежде чем они смогут перейти к продуктам. Без достаточной энергии молекулы сталкиваются, но не вступают в реакцию.

Эта концепция основана на теории столкновений. Не каждое столкновение между молекулами реагентов приводит к реакции. Только те молекулы, которые обладают достаточной энергией и правильной ориентацией, могут разорвать существующие связи и образовать новые. Энергия активации — это энергетический барьер. Более высокий барьер означает более медленную реакцию. Более низкий барьер означает более быструю реакцию. Температура повышает среднюю кинетическую энергию молекул, поэтому большее их количество может преодолеть барьер. Именно поэтому реакции ускоряются при нагревании.

Катализаторы снижают энергию активации, предоставляя альтернативный путь реакции. Они не изменяют общий энергетический баланс, а только сам путь. Ферменты — это биологические катализаторы, которые значительно снижают энергию активации, позволяя проводить реакции при температуре тела, которые в противном случае потребовали бы экстремальных условий. Каталитический нейтрализатор в автомобиле использует платину и палладий для снижения энергии активации при преобразовании загрязняющих веществ в менее вредные газы.

Энергия активации — это не то же самое, что изменение энергии реакции. Реакция может выделять много энергии в целом и при этом иметь высокую энергию активации. Именно поэтому алмазы не превращаются самопроизвольно в графит, хотя графит более стабилен.