Как взаимодействуют атомы La и Tm

На этой странице представлены результаты термодинамического расчёта взаимодействия 10 моль атомов La 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 La + 10 Tm298–2220 K10 La + 10 Tm

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

Расчёт произведён с помощью химического калькулятора равновесного фазового состава.

Описание взаимодействий Tm и La*

Анализ термодинамического поведения системы лантана и тулия указывает на отсутствие химического сродства между данными элементами в широком температурном диапазоне. Тот факт, что в интервале от 298 до 2220 К не наблюдается образования новых фаз или интерметаллических соединений, объясняется высокой степенью сходства физико-химических свойств лантаноидов. Близость их электроотрицательностей и радиусов ионов приводит к тому, что энтальпия образования гипотетических бинарных соединений La-Tm оказывается недостаточно низкой, чтобы обеспечить термодинамическую устойчивость таких фаз относительно смеси чистых компонентов.

При повышении температуры выше 2220 К в системе происходит фазовый переход в газообразное состояние. Это свидетельствует о том, что при данных условиях доминирующим фактором становится энтропийный вклад, который делает газовую фазу более энергетически выгодной по сравнению с конденсированным состоянием. Отсутствие химических реакций даже при экстремальном нагреве подтверждает высокую стабильность индивидуальных элементов в данной системе и малую вероятность образования устойчивых комплексных структур.

С точки зрения материаловедения подобные результаты говорят о том, что сплавы этих металлов, скорее всего, будут представлять собой твердые растворы или механические смеси, а не химически связанные соединения. Такие расчеты имеют принципиальное значение при проектировании процессов вакуумного напыления или синтеза редкоземельных материалов в газовой фазе, позволяя заранее определить температуры испарения компонентов и исключить риск появления нежелательных побочных продуктов реакции.



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