Как взаимодействуют атомы N и Po

На этой странице представлены результаты термодинамического расчёта взаимодействия 10 моль атомов N и 10 моль атомов Po 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 N + 10 Po298–1364 K10 Po + 5 N2 (gas)

10 N + 10 Po1364–3000 K5 N2 (gas) + 10 Po (gas)

Расчёт произведён с помощью химического калькулятора равновесного фазового состава.

Описание взаимодействий Po и N*

Анализ термодинамического равновесия системы азота и полония указывает на полное отсутствие химического сродства между данными элементами в исследуемом температурном диапазоне. Основным процессом здесь выступает исключительно рекомбинация атомов азота в молекулы N2, что обусловлено колоссальной энергией связи тройной связи N≡N, делающей молекулярный азот энергетически крайне выгодным и химически инертным продуктом.

Отсутствие в результатах расчёта нитридов полония свидетельствует о том, что свободная энергия Гиббса образования любых гипотетических соединений Po-N положительна или значительно уступает по стабильности сочетанию индивидуальных фаз компонентов. Полоний в данной системе ведет себя как пассивный элемент: до температуры 1364 K он сохраняет конденсированное состояние, а при дальнейшем нагреве переходит в газовую фазу, что соответствует его физическим свойствам и летучести.

Таким образом, взаимодействие носит чисто физический характер, а наблюдаемое изменение состава системы при 1364 K продиктовано исключительно фазовым переходом полония, а не химической реакцией. Подобные расчёты имеют важное значение при проектировании систем герметизации и хранилия радиоактивных изотопов тяжелых элементов в инертных или квазиинертных атмосферах, позволяя подтвердить отсутствие коррозионного воздействия азота на металл даже при экстремальном нагреве до 3000 K. Кинетические препятствия для образования соединений здесь вторичны, так как система термодинамически стремится к разделению фаз.



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