Как взаимодействуют атомы Pd и Au

На этой странице представлены результаты термодинамического расчёта взаимодействия 10 моль атомов Pd и 10 моль атомов Au 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 Pd + 10 Au298–3000 K10 Au + 10 Pd

Расчёт произведён с помощью химического калькулятора равновесного фазового состава.

Описание взаимодействий Au и Pd*

Анализ термодинамического равновесия системы палладий-золото в газовой фазе указывает на отсутствие химического взаимодействия между данными элементами в широком температурном диапазоне от 298 до 3000 К. Такое поведение обусловлено высокой химической инертностью обоих металлов, которые относятся к группе благородных элементов. С точки зрения электронной конфигурации, высокая энергия связи в гипотетических молекулах Pd-Au в газовом состоянии оказывается недостаточной для того, чтобы перевесить вклад энтропийного фактора, который при повышенных температурах способствует сохранению системы в виде отдельных атомов.

Важно отметить существенное различие между термодинамикой газовой фазы и поведением этих металлов в конденсированном состоянии. В то время как в твердой фазе палладий и золото склонны образовывать устойчивые твердые растворы и интерметаллические соединения благодаря схожести их атомных радиусов и электроотрицательностей, в газовом объеме при давлении 1 атм стимула к образованию молекулярных комплексов отсутствует. Отсутствие продуктов реакции свидетельствует о том, что свободная энергия Гиббса процесса остается положительной во всем исследуемом интервале. Подобные расчеты имеют принципиальное значение при моделировании процессов физического осаждения из паровой фазы (PVD) и создании многослойных наноструктур, где необходимо понимать предел стабильности компонентов до момента их конденсации на подложке. Таким образом, система демонстрирует идеальную термодинамическую совместимость в газовом состоянии, что исключает возможность спонтанного синтеза новых соединений при данных условиях.



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