Kľúčový rozdiel medzi stabilným a metastabilným je v tom, že výraz stabilný sa vzťahuje na stav materiálu, ktorý je skutočne nemenný, zatiaľ čo pojem metastabilný sa vzťahuje na stav materiálu, kde zmenu nemožno pozorovať, pretože zmena je príliš pomalá treba dodržiavať.
Pojmy stabilný a metastabilný sa používajú najmä vo fyzikálnej chémii s cieľom získať predstavu o stave materiálu/látky, kde môžeme opísať meniacu sa alebo nemennú povahu tejto látky. Termín metastabilný sa používa vtedy, keď môžeme pozorovať nemennú povahu vďaka veľmi pomalému premeneniu, ku ktorému dochádza, čo je na prvý pohľad nepozorovateľné.
Čo je stabilné?
Pojem stabilný sa vzťahuje na fázu hmoty, ktorá je skutočne nemenná. Inými slovami, je to stav, kedy hmota môže mať najmenší energetický stav, alebo je to najnižší možný energetický stav hmoty pre dynamický systém. Tento stav hmoty sa nazýva základný stav. Nasledujúci diagram ukazuje stabilný, nestabilný a metastabilný stav hmoty v dynamickom systéme.
Obrázok 01: Termodynamická stabilita hmoty v systéme
Čo je metastabilný?
Pojem metastabilný sa vzťahuje na fázu hmoty, ktorá je zjavne nemenná, ale skutočne nemenná. Inými slovami, tento termín sa používa pre systémy, kde nemôžeme pozorovať zmenu v tomto systéme, pretože zmena je príliš pomalá na to, aby sme ju mohli pozorovať. Fenomén, ktorý hovorí o metastabilnej povahe systému, sa nazýva metastabilita.
Na rozdiel od stabilnej fázy hmoty má metastabilná fáza v dynamickom systéme značne vysokú energiu v porovnaní s najnižšou možnou úrovňou energie pre daný systém. Nasledujúci obrázok ukazuje systém, ktorý má metastabilnú aj stabilnú fázu hmoty.
Obrázok 02: Pozícia 1 sa týka metastabilnej fázy hmoty, kým pozícia 3 predstavuje stabilnú fázu hmoty; pozícia 2 predstavuje energetickú bariéru, cez ktorú by hmota v polohe 1 mala prejsť, aby sa ustálila.
Metastabilný stav hmoty môže siahať od topiacich sa pevných látok, vriacich kvapalín a sublimujúcich pevných látok až po podchladené kvapaliny alebo prehriate zmesi kvapalina-plyn. Metastabilné fázy hmoty sú zvyčajne bežné v kondenzovanej hmote a kryštalografii.
Aký je rozdiel medzi stabilným a metastabilným?
Pojmy stabilný a metastabilný sa používajú vo fyzikálnej chémii s cieľom získať predstavu o meniacej sa povahe materiálu. Kľúčový rozdiel medzi stabilným a metastabilným je v tom, že výraz stabilný sa vzťahuje na stav materiálu, ktorý je skutočne nemenný, zatiaľ čo pojem metastabilný sa vzťahuje na stav materiálu, v ktorom nie je možné pozorovať zmenu, pretože zmena je príliš pomalá na to, aby sa dala pozorovať. Inými slovami, pojem stabilný popisuje nemennú povahu hmoty, zatiaľ čo pojem metastabilný opisuje zdanlivú nemennú povahu hmoty. Stabilný má navyše najnižšiu možnú energetickú hladinu, zatiaľ čo metastabilný má porovnateľne vysokú energetickú hladinu.
V infografike nižšie sú uvedené rozdiely medzi stabilnou a metastabilnou pre porovnanie vedľa seba.
Zhrnutie – Stabilné verzus metastabilné
Pojmy stabilný a metastabilný sa používajú vo fyzikálnej chémii s cieľom získať predstavu o meniacej sa povahe materiálu. Kľúčový rozdiel medzi stabilným a metastabilným je v tom, že výraz stabilný sa vzťahuje na stav materiálu, ktorý je skutočne nemenný, zatiaľ čo pojem metastabilný sa vzťahuje na stav materiálu, v ktorom nie je možné pozorovať zmenu, pretože zmena je príliš pomalá na to, aby sa dala pozorovať.
