Der Hauptunterschied zwischen stabil und metastabil besteht darin, dass sich der Begriff stabil auf den Zustand eines Materials bezieht, das wirklich unveränderlich ist, während sich der Begriff metastabil auf den Zustand eines Materials bezieht, in dem eine Änderung nicht beobachtet werden kann, weil die Änderung zu langsam ist zu beachten.
Die Begriffe stabil und metastabil werden hauptsächlich in der physikalischen Chemie verwendet, um eine Vorstellung vom Zustand eines Materials / einer Substanz zu bekommen, wo wir die sich ändernde oder sich nicht ändernde Natur dieser Substanz beschreiben können. Der Begriff metastabil wird verwendet, wenn wir aufgrund der sehr langsamen Veränderung, die auf den ersten Blick nicht wahrnehmbar ist, eine unveränderliche Natur beobachten können.
Was ist stabil?
Der Begriff stabil bezieht sich auf die Phase der Materie, die wirklich unveränderlich ist. Mit anderen Worten, es ist der Zustand, in dem Materie den geringsten Energiezustand haben kann, oder es ist der niedrigstmögliche Energiezustand der Materie für ein dynamisches System. Dieser Aggregatzustand wird Grundzustand genannt. Das folgende Diagramm zeigt den stabilen, instabilen und metastabilen Zustand der Materie in einem dynamischen System.
Abbildung 01: Thermodynamische Stabilität von Materie in einem System
Was ist metastabil?
Der Begriff metastabil bezieht sich auf die Phase der Materie, die scheinbar unveränderlich, aber wirklich unveränderlich ist. Mit anderen Worten, dieser Begriff wird für Systeme verwendet, bei denen wir eine Änderung in diesem System nicht beobachten können, weil die Änderung zu langsam ist, um beobachtet zu werden. Das Phänomen, das die metastabile Natur eines Systems diskutiert, wird als Metastabilität bezeichnet.
Im Gegensatz zur stabilen Phase der Materie hat die metastabile Phase in einem dynamischen System eine beträchtlich hohe Energie im Vergleich zum niedrigsten Energieniveau, das für dieses System möglich ist. Die folgende Abbildung zeigt ein System mit sowohl metastabilen als auch stabilen Materiephasen.
Abbildung 02: Die Position 1 bezieht sich auf die metastabile Phase der Materie, während die Position 3 für die stabile Phase der Materie steht; die Position 2 steht für die Energiebarriere, die die Materie in Position 1 passieren muss, um stabil zu werden.
Der metastabile Aggregatzustand kann von schmelzenden Feststoffen, siedenden Flüssigkeiten und sublimierenden Feststoffen bis hin zu unterkühlten Flüssigkeiten oder überhitzten Flüssigkeits-Gas-Gemischen reichen. Normalerweise sind die metastabilen Phasen der Materie in der kondensierten Materie und in der Kristallographie üblich.
Was ist der Unterschied zwischen stabil und metastabil?
Die Begriffe stabil und metastabil werden in der physikalischen Chemie verwendet, um eine Vorstellung von der sich verändernden Natur eines Materials zu bekommen. Der Hauptunterschied zwischen stabil und metastabil besteht darin, dass sich der Begriff stabil auf den Zustand eines Materials bezieht, das sich wirklich nicht ändert, während sich der Begriff metastabil auf den Zustand eines Materials bezieht, in dem eine Änderung nicht beobachtet werden kann, weil die Änderung zu langsam ist, um beobachtet zu werden. Mit anderen Worten, der Begriff stabil beschreibt die unveränderliche Natur der Materie, während der Begriff metastabil die scheinbar unveränderliche Natur der Materie beschreibt. Darüber hinaus hat stabil das niedrigstmögliche Energieniveau, während metastabil ein vergleichsweise hohes Energieniveau hat.
Die folgende Infografik listet die Unterschiede zwischen stabil und metastabil für einen direkten Vergleich auf.
Zusammenfassung – Stabil vs. metastabil
Die Begriffe stabil und metastabil werden in der physikalischen Chemie verwendet, um eine Vorstellung von der sich verändernden Natur eines Materials zu bekommen. Der Hauptunterschied zwischen stabil und metastabil besteht darin, dass sich der Begriff stabil auf den Zustand eines Materials bezieht, das sich wirklich nicht ändert, während sich der Begriff metastabil auf den Zustand eines Materials bezieht, in dem eine Änderung nicht beobachtet werden kann, weil die Änderung zu langsam ist, um beobachtet zu werden.
