Question

物质的稳定性与熔沸点的高低有关系吗

Answer 1

物质的稳定性与熔沸点的高低没有关系。

物质的化学稳定性是一个关乎到其制备、使用、存放等问题的重要性质，在化学教学中也是一个常要被涉及的问题。

但由于它所涉及到的化学知识及理论多且杂，所以在化学教材中很难将“物质化学稳定性”问题，做一个章节来讨论。

这就需要教师去进行较为严谨的归纳和梳理了。

一、有关物质稳定性的一些概念

物质的化学稳定性不同于与物理学中的稳定性。

1.化学稳定性的定义及理论上的分类

化学稳定性是某物质化学性质的另一种表述方法。

是能否容易发生化学反应的一个代名词。

所以这是一个内涵相当广泛的化学概念。

通常的定义是，当一种化学物质处于一定的环境条件下时，如果它明显地不随时间延长而发生任何化学变化。

它的的这种性质，就可被称为是具有化学稳定性。

反之，如果这种物质自身或与体系中的另一种物质间有明显的化学反应发生。

则可以说，该物质是化学不稳定的。

从分析这些问题时所用到的化学理论来看，物质的化学稳定性有热力学稳定性与动力学稳定性之分。

化学热力学稳定性是指，在某体系中，该物质没有任何可想象的化学反应能自发地进行。

化学动力学稳定性是指，在某体系中该物质至少有一个可想象的化学反应能自发地发生，只是这个反应在以无法观测到的、极慢的速度在进行着。

从而可以被宏观地认为是“这个化学反应并没有发生”。

判定一个体系中某物质的化学热力学稳定性，并不是一件很复杂的工作。

只要将该物质自身及与体系中其它物质间可能的反应都列出来，计算出每个反应的标准自由能变ΔrGo。

如果这些反应的ΔrGo都是很大的正值，那就意味着该物质与其它物质间反应的平衡常数值都很小，只会有微不足道的平衡产物。

物质相互间没有可觉察到的化学反应进行，该物质就是热力学稳定的。

反之，这些反应中只要有一个反应的ΔrGo，不是很大的正值。

则意味着该反应有自发进行的趋势，达到化学平衡时就会有可观的平衡产物出现，该物质就是热力学不稳定的。

化学动力学稳定性是指，某物质虽然具有热力学不稳定性，可以自身或与体系中的某物质自发地进行反应，但由于反应活化能很高、而使反应速度极慢，相当于反应没有进行的这种性质。

由于一个反应可以按许多历程进行，过渡态的寿命又很短，导致化学动力学研究的广度及深度都还很不够（与热力学稳定性相比较）。

即，关于动力学稳定性的理论还很不完善。

这样，通常的化学物质稳定性研究，都仅限于在化学热力学稳定性的范畴内来进行。

2.化学不稳定性的相对性与针对性

化学不稳定性与化学稳定性是两个彼此相对立的概念。

它们实际上是，能发生某个反应，及不能发生某个反应的代名词。

如，金属钠对水是不稳定的。

即它与水接触时会有反应“2Na+2H2O=2NaOH+H2”发生。

而金属铜对水稳定。

就是说，在普通条件下金属铜不会与水发生化学反应。

由此看来，人们在使用化学稳定性这个概念时，实际上给予更多关注的，常常是其不稳定性。

试想对比一下，对于不与水反应、且常温不与氧气直接反应的金属铜，及既能与水反应又能与氧气反应的金属钠，哪个需要我们给予更多的注意呢？当然是后者。

让学生掌握住金属钠的对水的不稳定性及对氧气的不稳定性，就同时还要知道其反应产物，这才是化学教学中更关注的一些内容。

（1）化学稳定性概念的相对性

与其它的许多成对出现的概念一样，化学稳定性与化学不稳定性概念，也是相对的。

化学稳定性这个概念的相对性，可以从对反应限度的要求，反应时间的长短，及其它反应条件的变化，等方面来加以体现。

从反应进行的限度方面来看，由于大多数化学反应都是可逆反应，如果某物质与另一物质间的可逆反应进行的极少，其反应现象及产物都不可觉察，以至于可以完全忽略掉。

那么就可以认为这个反应没有发生，该物质对另一物质就是稳定的。

像金属铜在稀硫酸中，据物理化学知识，总会有少量铜离子进入到溶液中，而在金属表面形成一个双电层。

但进入溶液中的铜离子是如此之少，以至于可以认为金属铜没有溶解。

因而可以说金属铜对稀硫酸是稳定的。

化学稳定性对化学反应条件及时间要求的相对性，

化学稳定性概念的针对性，包含了两方面的意思。

一方面，由于化学反应一般要在一定的条件下才能发生，所以化学稳定性也是有条件的。

像物质的热稳定性，实际就是一个与温度有关的化学性质。

如，对HgO在加热时会分解的性质，可描述为它有“对热的不稳定性”。

另一方面，某物质的化学不稳定性总要与一个反应或多个化学反应相关，这就要求人们从反应的对象来描述及定义物质的稳定性。

如，金属钠能与水反应，所以要说金属钠“对水不稳定”。

对金属钠不与煤油反应的性质，则可以说金属钠“对煤油稳定”。

二、物质化学稳定性的分类

由于化学稳定性与物质所处的外部环境（条件）有关，与所接触的物质种类有关。

所以也可以循这个思路来对物质的化学稳定性进行分类。

1.与所处环境物理条件有关的稳定性

按物理环境及条件的不同，而产生了如下一些不同的稳定性。

（1）热稳定性

通常是指，在低于某温度时，该物质是稳定的。

而在高于某一温度时，该物质就会自发地发生化学反应（多数是分解反应）。

在很高温度下也不分解，说明该物质的热稳定性好。

在较低的温度下就会发生化学反应，则意味着其热稳定性差。

这方面的例子在化学中比比皆是。

这里就不再赘述。

（2）对光的不稳定性

是用该物质在光照的条件下，能否发生化学反应来进行区分的。

一些所谓的具有感光性的物质，都是对光不稳定的物质。

即便是不属于感光材料的某些常见化学试剂，由于其具有少许的光不稳定性，也要存放在棕色试剂瓶中。

如，硝酸、高锰酸钾、硝酸银溶液等。

（3）对震动的不稳定性

这是一个，在静置的条件下可稳定存在，但在受到较为强烈的机械作用就会发生化学反应的性质。

像雷汞、久置银氨溶液中的Ag3N（主要产物），当受到较为强烈的震动时都可能发生剧烈的爆炸反应，都是化学稳定性极差的物质。

2.对某一物质的稳定性

由于处于通常条件下的一个物质，既能与某些物质反应，而被说成是对这些物质不稳定；也可能不与另一些物质反应，而被说成是对着另一些物质稳定。

所以，通常也可以从所涉及的对象来定义稳定与不稳定性。

这样就又产生了如下的一些概念：

（1）对水的稳定及不稳定性

用该物质在常温下能否与水反应，或能否在沸水中反应，甚至于是赤热条件下与水蒸汽反应，来进行区分。

如，金属铁不能与沸水反应，但能在赤热的条件下与水蒸汽反应。

对铁单质的这个性质，就可以概括为，金属铁对水有一定程度的稳定性。

（2）对氧气及空气的稳定及不稳定性

对氧气的稳定性，要用该物质在一定的温度及氧气分压的条件下，能否与氧气反应来区分。

对空气来说，由于其中含有一定量的氧气。

所以对氧气不稳定的物质，一般对空气也就不稳定。

由于空气中一般还含有不定量的水蒸气及二氧化碳。

所以，能与水蒸气或二氧化碳反应的物质，在空气中也会表现出有不稳定性。

一些有固定结晶水的盐，在空气中水蒸气的分压低于某一数值时就会失去结晶水（部分或全部），改变其化学组成，而被称为“风化”。

盐的风化也是其不稳定性的一种表现。

（3）对其它单质的不稳定性

所谓的气态氢化物的稳定性，指的就是它们分解而放出H2，这个反应进行的难易程度。

所谓氯化物的稳定性，其一个方面就是指，它们分解而放出Cl2，这个反应进行的难易程度。