Thermodynamische Stabilität ist ein Begriff aus der Chemie, um ein chemisches System zu beschreiben, das weder Wärmeenergie verbraucht noch freisetzt. Ohne Änderung der thermischen Energie geht der Stoff keine chemische Reaktion ein und ist daher stabil. In thermodynamisch stabilen Mischungen tritt der stabile Zustand entweder auf, bevor einer der chemischen Reaktanten in chemische Produkte umgewandelt wurde oder nachdem dieser Prozess abgeschlossen ist. Wenn ein chemisches System thermodynamisch stabil ist, findet keine Wärmebewegung innerhalb eines Systems oder zwischen einem System und der Umgebung statt.
Wissenschaftler können die Menge an Wärmeenergie messen, die durch eine chemische Reaktion erzeugt oder in diese eingebracht wird. Einige chemische Systeme reagieren automatisch miteinander, wenn sie in Kontakt kommen. Thermodynamische Reaktionen, die spontan ablaufen und Wärme abgeben, werden als exotherme Reaktionen bezeichnet. Obwohl es möglich ist, diesem Systemtyp Wärmeenergie zuzuführen, was normalerweise dazu dient, die Reaktion zu beschleunigen, ist in den Reaktanten selbst genug Energie vorhanden, um die Reaktanten in Produkte umzuwandeln. Sobald die Reaktion abgeschlossen ist, befindet sich das chemische Produkt, das das gleiche chemische System ist, das die Reaktanten einst bildeten, in einem Zustand thermodynamischer Stabilität.
Reaktanten müssen möglicherweise Energie verbrauchen, um in Produkte umgewandelt zu werden. Bei diesen Arten von chemischen Systemen tritt thermodynamische Stabilität auf, bevor dem System Energie zugeführt wird. Ohne zusätzliche Wärmeenergie reagieren die Chemikalien im System nicht miteinander. Sie sind in der Lage, der Umwandlung in Produkte zu widerstehen. Diese Art von thermodynamischer Stabilität tritt bei endothermen Reaktionen auf.
Ein Beispiel für eine exotherme chemische Reaktion, die zu einem thermodynamisch stabilen Produkt führt, ist die Umwandlung von Zucker und Wasser in Zucker-Wasser. Bei der Zugabe von Zucker zu Wasser bilden die Reaktanten ein thermodynamisch instabiles System. Der Zucker beginnt sich automatisch im Wasser aufzulösen, ein Prozess, der so lange andauert, bis der gesamte Zucker weg ist. An diesem Punkt ist das System thermodynamisch stabil, da Energie in das System aufgenommen werden müsste, um den chemischen Prozess umzukehren und das Wasser und den Zucker voneinander zu trennen. Wahre Zustände thermodynamischer Stabilität sind selten, weil chemische Systeme fast immer in irgendeiner Weise reagieren.