Как взаимодействуют атомы Ru и Lu

На этой странице представлены результаты термодинамического расчёта взаимодействия 10 моль атомов Ru и 10 моль атомов Lu 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 Ru + 10 Lu298–3000 K10 Lu + 10 Ru

Расчёт произведён с помощью химического калькулятора равновесного фазового состава.

Описание взаимодействий Lu и Ru*

Анализ термодинамического равновесия системы, состоящей из атомов рутения и лютеция в газовой фазе, указывает на отсутствие химического взаимодействия между данными элементами в широком температурном диапазоне от 298 до 3000 К. Сохранение исходного состава системы свидетельствует о том, что при заданном давлении в 1 атм образование каких-либо интерметаллических соединений или кластеров в газовой фазе энергетически невыгодно.

Подобное поведение можно объяснить низкой химической сродностью рутения, относящегося к группе платиноидов, и лютеция, являющегося тяжелым лантаноидом, именно в условиях газового равновесия. Несмотря на то что в твердой фазе между переходными металлами и редкоземельными элементами часто формируются устойчивые бинарные соединения, в газовой фазе доминирующим фактором становится энтропия. Высокий вклад конфигурационной энтропии при повышенных температурах препятствует ассоциации атомов в сложные молекулярные структуры, если энергия связи в таких структурах недостаточно велика для компенсации потери степеней свободы.

Отсутствие реакционной способности системы вплоть до 3000 К говорит о высокой термодинамической устойчивости индивидуальных атомных фаз рутения и лютеция. Такие расчеты имеют важное значение при проектировании процессов вакуумного напыления или моделировании испарения многокомпонентных сплавов, так как позволяют определить вероятность образования летучих промежуточных продуктов. В данном случае можно сделать вывод о возможности существования этих элементов в газовой фазе независимо друг от друга без риска спонтанного синтеза новых соединений.



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