Как взаимодействуют атомы Nb и Tb

На этой странице представлены результаты термодинамического расчёта взаимодействия 10 моль атомов Nb и 10 моль атомов Tb 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.

Расчёт произведён с помощью химического калькулятора равновесного фазового состава.

Описание взаимодействий Tb и Nb^*

Анализ термодинамического равновесия системы, состоящей из атомов ниобия и тербия в газовой фазе, указывает на отсутствие химического взаимодействия между данными элементами во всем исследованном температурном интервале от 298 до 3000 К при атмосферном давлении. Тот факт, что компоненты остаются в виде индивидуальных фаз, свидетельствует о термодинамической неустойчивости возможных газообразных соединений Nb-Tb относительно суммы энергий их простых составляющих.

С точки зрения физической химии такое поведение объясняется доминирующим влиянием энтропийного фактора. В газовой фазе высокая трансляционная энтропия отдельных атомов препятствует образованию связанных молекул или кластеров, если только энергия связи в таких соединениях не является исключительно высокой (сильно отрицательная энтальпия образования). Отсутствие продуктов реакции говорит о том, что химическое сродство между переходным металлом V группы и лантаноидом недостаточно велико для компенсации потери энтропии при переходе от одноатомных газов к многокомпонентному соединению.

Стоит отметить, что подобные результаты подчеркивают различие между термодинамикой газовой фазы и поведением веществ в конденсированном состоянии, где за счет изменения координационного числа и энергии кристаллической решетки могут формироваться устойчивые интерметаллические соединения. Полученные данные имеют важное значение при проектировании процессов вакуумного напыления или синтеза материалов методом газофазного осаждения, так как они позволяют заранее определить вероятность спонтанного протекания реакций в паровой фазе до момента конденсации вещества на подложке.

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