Het belangrijkste verschil tussen stabiel en metastabiel is dat de term stabiel verwijst naar de toestand van een materiaal dat echt onveranderlijk is, terwijl de term metastabiel verwijst naar de toestand van een materiaal waar een verandering niet kan worden waargenomen omdat het veranderen te langzaam gaat te observeren.
De termen stabiel en metastabiel worden voornamelijk gebruikt in de fysische chemie om een idee te krijgen van de toestand van een materiaal/substantie waar we de veranderende of onveranderlijke aard van die substantie kunnen beschrijven. De term metastabiel wordt gebruikt wanneer we een onveranderlijke natuur kunnen waarnemen vanwege de zeer langzame verandering die optreedt, wat op het eerste gezicht niet waarneembaar is.
Wat is stabiel?
De term stabiel verwijst naar de fase van materie die werkelijk onveranderlijk is. Met andere woorden, het is de toestand waarin materie de minste energietoestand kan hebben, of het is de laagst mogelijke energietoestand van materie voor een dynamisch systeem. Deze toestand van materie wordt de grondtoestand genoemd. Het volgende diagram toont de stabiele, onstabiele en metastabiele toestand van materie in een dynamisch systeem.
Figuur 01: Thermodynamische stabiliteit van materie in een systeem
Wat is metastabiel?
De term metastabiel verwijst naar de fase van materie die schijnbaar onveranderlijk is, maar werkelijk onveranderlijk. Met andere woorden, deze term wordt gebruikt voor systemen waar we een verandering in dat systeem niet kunnen waarnemen omdat de verandering te langzaam is om waar te nemen. Het fenomeen dat de metastabiele aard van een systeem bespreekt, wordt de metastabiliteit genoemd.
In tegenstelling tot de stabiele fase van materie, heeft de metastabiele fase een aanzienlijk hoge energie in een dynamisch systeem in vergelijking met het laagst mogelijke energieniveau voor dat systeem. De volgende afbeelding toont een systeem met zowel metastabiele als stabiele fasen van materie.
Figuur 02: Positie 1 verwijst naar de metastabiele fase van materie, terwijl positie 3 staat voor de stabiele fase van materie; de positie 2 staat voor de energiebarrière waar de materie in positie 1 doorheen moet om stabiel te worden.
De metastabiele toestand van materie kan variëren van smeltende vaste stoffen, kokende vloeistoffen en sublimerende vaste stoffen tot supergekoelde vloeistoffen of oververhitte vloeistof-gasmengsels. Gewoonlijk zijn de metastabiele fasen van materie gebruikelijk in gecondenseerde materie en kristallografie.
Wat is het verschil tussen stabiel en metastabiel?
De termen stabiel en metastabiel worden in de fysische chemie gebruikt om een idee te krijgen van de veranderende aard van een materiaal. Het belangrijkste verschil tussen stabiel en metastabiel is dat de term stabiel verwijst naar de toestand van een materiaal dat echt onveranderlijk is, terwijl de term metastabiel verwijst naar de toestand van een materiaal waar een verandering niet kan worden waargenomen omdat de verandering te langzaam is om te worden waargenomen. Met andere woorden, de term stabiel beschrijft de onveranderlijke aard van materie, terwijl de term metastabiel de schijnbaar onveranderlijke aard van materie beschrijft. Bovendien heeft stabiel het laagst mogelijke energieniveau, terwijl metastabiel een relatief hoog energieniveau heeft.
De onderstaande infographic geeft een tabel van de verschillen tussen stabiel en metastabiel voor vergelijking naast elkaar.
Samenvatting – Stabiel vs Metastabiel
De termen stabiel en metastabiel worden in de fysische chemie gebruikt om een idee te krijgen van de veranderende aard van een materiaal. Het belangrijkste verschil tussen stabiel en metastabiel is dat de term stabiel verwijst naar de toestand van een materiaal dat echt onveranderlijk is, terwijl de term metastabiel verwijst naar de toestand van een materiaal waar een verandering niet kan worden waargenomen omdat de verandering te langzaam is om te worden waargenomen.
