Как взаимодействуют атомы Ce и Bi

На этой странице представлены результаты термодинамического расчёта взаимодействия 10 моль атомов Ce и 10 моль атомов Bi в газовой фазе, с учётом следующих допущений:

  • Приведён равновесный состав системы в указанном интервале температур при давлении 1 атм.
  • Каждое вещество рассматривается как индивидуальная фаза.
  • Фаза каждого конкретного газа-продукта не образует газовых растворов с другими фазами.
10 Ce + 10 Bi298–1910 K10 Bi + 10 Ce

10 Ce + 10 Bi1910–3000 K10 Ce + 10 Bi (gas)

Расчёт произведён с помощью химического калькулятора равновесного фазового состава.

Описание взаимодействий Bi и Ce*

Анализ равновесного состава системы церий-висмут в газовой фазе указывает на отсутствие термодинамического стимула к образованию бинарных соединений во всем исследованном температурном интервале от 298 до 3000 К. Подобное поведение свидетельствует о низком химическом сродстве между атомами данных элементов в условиях газового состояния при давлении 1 атм. С точки зрения термодинамики, свободная энергия Гиббса гипотетических интерметаллических фаз в паровой фазе оказывается выше суммы энергий чистых компонентов, что делает процесс их синтеза несамопроизвольным.

Особого внимания заслуживает тот факт, что даже при значительных температурных воздействиях система остается в состоянии смеси индивидуальных фаз. Это может быть обусловлено высокой энтропией газообразного состояния, которая доминирует над энтальпийным выигрышем от возможного образования химических связей между церием и висмутом. В материаловедении такие результаты имеют важное значение при проектировании процессов физического осаждения из паровой фазы (PVD) или со-испарения, так как они позволяют предсказать отсутствие спонтанных реакций между компонентами до момента их конденсации на подложке. Таким образом, взаимодействие в газовой фазе лимитировано термодинамическим барьером, что исключает появление новых устойчивых соединений при указанных параметрах давления и температуры, оставляя систему в состоянии смеси простых веществ.



* Из-за большого количества расчетных данных, анализ расчетов осуществлялся нейросетью. В выводах могут присутствовать ошибки. Если вы обнаружили спорные моменты, напишите нам.