化学稳定性是指化学系统的热力学稳定性,特别会用在化合物或聚合物上[1]。
系统处于最低能级,或与其环境化学平衡时,此时的系统即有热力学稳定性。此稳定性可以是动态平衡,个别的原子或分子会进行化学变化,但其特殊形式的总数守恒。只要系统没有改变,此化学系统的热力学平衡可以一直持续。化学系统的改变包括有相的变化,也包括化学反应。
比较状态A和状态B,若从状态A变到状态B的吉布斯自由能为正,表示状态A比较具有热力学稳定性。
和反应性的关系
热力学稳定性是针对特定系统。而化学物质的反应性是指此物质在各化学系统中的反应方式,以及在特定系统中的反应速度。
化学物质或状态若在最低能量状态下,可以一直维持其状态,如果化学物质在准稳态(Metastability)下,也就是在扰动不大的情形下可以稳定的状态,也可以维持其状态。若物质(或状态)的变化相对缓慢(因为不是在热力学平衡状态),则可以称为kinetically persistent。准稳态和kinetically persistent在化学上都不算是真正的稳定。因此,在化学上,化学稳定和非反应性并不是同义词,两个分别是热力学和动力学的概念[2]。
在日常应用的化学稳定性
日常用语中,一化学物质若在一般环境及正常使用下没有明显的反应性,且在预期可使用的期间内,可以维持其可用的特性。化学物质就是稳定的。特别在有空气、湿气或是热的条件,以及预期的使用条件下,仍维持其可用的特性。这也是材料科学中对稳定的定义。
在上述定义下,若某材料在预期使用条件或正常环件下会腐蚀、分解、聚合、燃烧或爆炸,则该材料就是不稳定的。
参考资料
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