Как взаимодействуют атомы Lu и Ac

На этой странице представлены результаты термодинамического расчёта взаимодействия 10 моль атомов Lu и 10 моль атомов Ac 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 Lu + 10 Ac298–3000 K10 Ac + 10 Lu

Расчёт произведён с помощью химического калькулятора равновесного фазового состава.

Описание взаимодействий Ac и Lu*

Анализ термодинамического равновесия системы лютеция и актиния в газовой фазе указывает на полное отсутствие химического взаимодействия в широком температурном диапазоне от 298 до 3000 К. Тот факт, что исходные компоненты остаются неизменными, свидетельствует о термодинамической нестабильности любых возможных интерметаллических соединений данной бинарной системы при заданном давлении. С точки зрения физической химии такое поведение объясняется схожестью электронного строения и высокой электроположительностью обоих элементов: лютеций как завершающий лантаноид и актиний как первый актиноид обладают близкими химическими свойствами, что минимизирует их взаимное сродство.

Отсутствие значительной разности электроотрицательностей препятствует образованию прочных химических связей, а высокая энтропия газовой фазы при повышенных температурах дополнительно способствует сохранению системы в виде смеси индивидуальных атомов, так как энергия связи в гипотетических соединениях оказывается недостаточной для компенсации потерь в свободной энергии. В данной системе химический потенциал каждого элемента остается независимым от присутствия другого, что характерно для практически не взаимодействующих компонентов. Подобные расчеты имеют принципиальное значение при проектировании процессов высокотемпературного синтеза или разделения радиоактивных и редкоземельных элементов, позволяя заранее исключить вероятность образования побочных фаз и определить границы термодинамической устойчивости чистых металлов в условиях паровых потоков.



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