Как взаимодействуют атомы La и Ce

На этой странице представлены результаты термодинамического расчёта взаимодействия 10 моль атомов La и 10 моль атомов Ce 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 La + 10 Ce298–3000 K10 Ce + 10 La

Расчёт произведён с помощью химического калькулятора равновесного фазового состава.

Описание взаимодействий Ce и La*

Анализ термодинамического равновесия системы лантана и церия в газовой фазе указывает на отсутствие химического взаимодействия между данными элементами в широком температурном диапазоне от 298 до 3000 К. Такое поведение объясняется высокой степенью химического сходства этих металлов, которые являются соседними элементами группы лантаноидов. Сходство их электронных конфигураций и близкие значения электроотрицательности приводят к тому, что термодинамический стимул для образования устойчивых бинарных соединений в газовой фазе практически отсутствует.

С точки зрения материаловедения, подобные системы чаще всего склонны к образованию твердых растворов с непрерывным изменением состава, нежели к формированию стехиометрических интерметаллидов. Отсутствие новых продуктов реакции даже при экстремально высоких температурах свидетельствует о том, что свободная энергия Гиббса гипотетических соединений La-Ce положительна или близка к нулю, что делает их образование энергетически невыгодным. В газовой фазе при атмосферном давлении атомы этих металлов ведут себя как практически инертные друг по отношению к другу компоненты.

Подобные расчеты имеют важное значение при проектировании процессов вакуумного напыления или синтеза сплавов редкоземельных металлов, так как они позволяют заранее определить вероятность возникновения нежелательных фаз. В данном конкретном случае можно сделать вывод о высокой термодинамической стабильности смеси индивидуальных компонентов, что упрощает контроль состава получаемых материалов в процессах высокотемпературного синтеза.



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