Как взаимодействуют атомы La и Ir

На этой странице представлены результаты термодинамического расчёта взаимодействия 10 моль атомов La и 10 моль атомов Ir 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 Ir298–3000 K10 Ir + 10 La

Расчёт произведён с помощью химического калькулятора равновесного фазового состава.

Описание взаимодействий Ir и La*

Анализ термодинамического равновесия системы лантана и иридия в газовой фазе указывает на отсутствие химического взаимодействия в широком температурном интервале от 298 до 3000 К. Такое поведение системы объясняется низкой химической сродностью данных элементов в состоянии изолированных атомов при атмосферном давлении. Иридий, являясь благородным металлом платиновой группы, характеризуется высокой электронной стабильностью и значительной инертностью, что затрудняет его вступление в реакцию даже с высокоактивным лантаном.

Несмотря на то, что в конденсированных фазах лантан и иридий способны образовывать интерметаллические соединения, в газовой среде при давлении 1 атм термодинамический стимул к их синтезу отсутствует. С повышением температуры влияние энтропийного фактора становится доминирующим: рост члена TΔ S в уравнении свободной энергии Гиббса делает состояние смеси индивидуальных газов более выгодным, чем образование любых связанных структур или кластеров.

С кинетической точки зрения взаимодействие в газовой фазе при таких условиях маловероятно, так как для преодоления активационного барьера и формирования устойчивых связей La-Ir требуются либо значительно более высокие давления, способствующие частоте столкновений частиц, либо специфические условия катализа. Подобные расчеты имеют существенное значение в материаловедении, в частности при моделировании процессов физического осаждения из паровой фазы (PVD) и проектировании многослойных покрытий, позволяя определить вероятность спонтанного протекания побочных реакций в потоке паров металлов до их конденсации на подложке.



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