Estabilidad química

En química , la estabilidad química es la estabilidad termodinámica de un sistema químico, en particular un compuesto químico o un polímero . ^{[ 1 ]} Coloquialmente, puede referirse en cambio a la persistencia cinética , la vida útil de una sustancia o sistema metaestable ; es decir, la escala de tiempo en la que comienza a degradarse.

La estabilidad termodinámica se produce cuando un sistema se encuentra en su estado de energía más bajo o en equilibrio químico con su entorno. Este puede ser un equilibrio dinámico en el que átomos o moléculas individuales cambian de forma, pero su número total en una forma particular se conserva . Este tipo de equilibrio termodinámico químico persistirá indefinidamente a menos que el sistema cambie. Los sistemas químicos pueden experimentar cambios en la fase de la materia o en una serie de reacciones químicas .

Se dice que el estado A es termodinámicamente más estable que el estado B si la energía libre de Gibbs del cambio de A a B es positiva.

La estabilidad termodinámica se aplica a un sistema particular. La reactividad de una sustancia química describe cómo podría reaccionar en diversos sistemas químicos potenciales y, para un sistema dado, con qué rapidez podría producirse dicha reacción.

Las sustancias o estados químicos pueden persistir indefinidamente aunque no se encuentren en su estado de energía más bajo si experimentan metaestabilidad, un estado que es estable solo si no se altera demasiado. Una sustancia (o estado) también puede denominarse "cinéticamente persistente" si cambia relativamente despacio (y, por lo tanto, no está en equilibrio termodinámico, pero se observa de todos modos). Las especies o sistemas metaestables y cinéticamente persistentes no se consideran verdaderamente estables en química. Por lo tanto, los químicos no deberían usar el término "químicamente estable" como sinónimo de "no reactivo" , ya que confunde conceptos termodinámicos y cinéticos. Por otro lado, las especies altamente inestables químicamente tienden a sufrir descomposiciones unimolares exotérmicas a altas velocidades. Así, la alta inestabilidad química a veces puede ir acompañada de descomposiciones unimolares a altas velocidades. ^{[ 2 ]}

En el lenguaje cotidiano, y a menudo en la ciencia de los materiales , se dice que una sustancia química es "estable" si no es particularmente reactiva en el ambiente o durante su uso normal, y conserva sus propiedades útiles durante el tiempo que dura su vida útil prevista. En particular, se considera que conserva su utilidad en presencia de aire, humedad o calor, y bajo las condiciones de aplicación previstas. En este sentido, se dice que el material es inestable si puede corroerse, descomponerse, polimerizarse, arder o explotar en las condiciones de uso previstas o en condiciones ambientales normales.