Как взаимодействуют атомы Li и Er

На этой странице представлены результаты термодинамического расчёта взаимодействия 10 моль атомов Li и 10 моль атомов Er 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 Li + 10 Er298–1625 K10 Er + 10 Li

10 Li + 10 Er1625–3000 K10 Er + 10 Li (gas)

Расчёт произведён с помощью химического калькулятора равновесного фазового состава.

Описание взаимодействий Er и Li*

Анализ термодинамического поведения системы литий-эрбий в газовой фазе указывает на отсутствие склонности данных элементов к образованию устойчивых бинарных соединений в широком температурном интервале от 298 до 3000 К при атмосферном давлении. Тот факт, что компоненты остаются в исходном виде, свидетельствует о том, что свободная энергия Гиббса для возможных реакций синтеза газообразных молекул или кластеров остается положительной.

С химической точки зрения такое поведение можно объяснить особенностями электронного строения щелочных и редкоземельных металлов. Несмотря на высокую электроположительность лития и сродство эрбия к электроотрицательным элементам, взаимодействие между двумя металлическими атомами в разбавленной газовой фазе характеризуется слабыми связями. При повышении температуры до 3000 К доминирующим фактором становится энтропийный вклад: стремление системы к максимальному разупорядочению препятствует ассоциации атомов в сложные молекулярные структуры, поддерживая равновесие в пользу индивидуальных газообразных фаз.

Отсутствие химического взаимодействия в газовой фазе не исключает возможности образования интерметаллидов при переходе системы в конденсированное состояние, однако в условиях данного расчёта такие соединения энергетически невыгодны. Подобные данные имеют существенное значение для проектирования процессов вакуумного напыления и анализа испарения многокомпонентных сплавов, так как они позволяют прогнозировать состав паров над расплавом и определять вероятность возникновения нежелательных газофазных реакций при термической обработке материалов.



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