Как взаимодействуют атомы He и Tm

На этой странице представлены результаты термодинамического расчёта взаимодействия 10 моль атомов He и 10 моль атомов Tm 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 He + 10 Tm298–2220 K10 Tm + 10 He (gas)

10 He + 10 Tm2220–3000 K10 He (gas) + 10 Tm (gas)

Расчёт произведён с помощью химического калькулятора равновесного фазового состава.

Описание взаимодействий Tm и He*

Анализ термодинамического поведения системы гелия и тулия демонстрирует полное отсутствие химического сродства между компонентами во всем исследованном температурном диапазоне. Это обусловлено исключительной инертностью гелия, чья замкнутая электронная оболочка препятствует образованию ковалентных или ионных связей даже при воздействии высоких температур. Таким образом, взаимодействие в данной системе носит исключительно физический характер.

В интервале от 298 до 2220 К система представляет собой смесь инертного газа и тулия в конденсированном состоянии, что подтверждает высокую термодинамическую устойчивость исходных веществ по отношению друг к другу. Переход, наблюдаемый при температуре выше 2220 К, не является результатом химической реакции, а отражает физический процесс испарения металла. Появление газофазного тулия свидетельствует о достижении условий, при которых равновесное давление паров элемента становится сопоставимым с внешним давлением системы.

Отсутствие промежуточных соединений объясняется отсутствием энергетического выигрыша от их синтеза; любое гипотетическое соединение He-Tm было бы крайне нестабильным и имело бы положительную свободную энергию Гиббса образования. Подобные расчеты имеют практическую значимость при проектировании высокотемпературных процессов в атмосфере инертных газов или при анализе поведения материалов в условиях плазменного распыления, где критически важно подтвердить отсутствие нежелательных химических взаимодействий между рабочим телом и компонентами установки.



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