Metaestabilidad

Archiu:Meta-stability.svg

Un sistema metaestable en un estat débilmente estable (1), un estat inestable de transició (2) i un estat fortament estable (3).

La metaestabilidad és la propietat que exhibix un sistema en varis estats d'equilibri, quan permaneix en un estat d'equilibri débilmente estable durant un considerable periodo de temps. No obstant, baix l'acció de destorbament externs (a voltes no fàcilment detectables) dits sistemes exhibixen una evolució temporal cap a un estat d'equilibri fortament estable. Normalment la metaestabilidad és deguda a transformacions d'estat llentes.

Si representem un sistema físic-químic per la seua energia potencial, un estat metaestable estarà caracterisat per un estat que correspon a un mínim local d'energia. Per a que el sistema puga alcançar l'estat d'energia mínima que correspon a l'estat d'equilibri termodinàmic, és necessari suministrar-li una cantitat d'energia anomenada energia d'activació.

Metaestabilidad química

Per eixemple, a temperatura ambiente els diamants són metaestables perque la transformació a la seua forma estable, el grafit, és extremadament llenta. A majors temperatures, la taxa de transformació s'incrementa i el diamant es convertix en grafit.

La martensita és una fase metaestable que s'utilisa en el control de la durea de la majoria dels acers per mig de les transformacions martensíticas.

Metaestabilidad biològica

Els enllaços entre els elements constructius dels polímeros com l'ADN, ARN i les proteïnas són també metaestables.

Els components carbonados que constituïxen els sers vius són metaestables. Una enzima és un biocatalisador capaç d'establir enllaços dèbils en el seu substrat a nivell del seu lloc actiu. L'energia d'enllaç lliberada està en l'orige de la disminució de l'energia d'activació de la reacció. D'esta manera, la reacció s'activa cinéticamente (equació de Arrhenius). Una enzima pot accelerar la constant de velocitat de la reacció que cataliza: aixina, reaccions químiques molt llentes sense catalisador són accelerades fins a fer-se utilisables pel metabolisme.