Как взаимодействуют атомы Sb и Ba

На этой странице представлены результаты термодинамического расчёта взаимодействия 10 моль атомов Sb и 10 моль атомов Ba 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 Sb + 10 Ba298–1960 K10 Ba + 10 Sb

10 Sb + 10 Ba1960–2141 K10 Ba + 5 Sb2 (gas)

10 Sb + 10 Ba2141–2589 K10 Ba (gas) + 5 Sb2 (gas)

10 Sb + 10 Ba2589–3000 K10 Ba (gas) + 10 Sb (gas)

Расчёт произведён с помощью химического калькулятора равновесного фазового состава.

Описание взаимодействий Ba и Sb*

Анализ термодинамического равновесия системы бария и сурьмы в широком температурном диапазоне указывает на отсутствие склонности данных элементов к образованию устойчивых бинарных соединений в газовой фазе. Вплоть до 1960 К система остается химически инертной, что свидетельствует о недостаточном химическом сродстве компонентов для преодоления энергетического барьера синтеза новых фаз при заданном давлении.

С ростом температуры наблюдается постепенная трансформация состава газовой среды, обусловленная физико-химическими свойствами индивидуальных элементов. В интервале 1960–2141 К происходит частичная димеризация сурьмы с образованием молекул Sb2, что характерно для элементов V группы, склонных к образованию ковалентных связей в парах. Дальнейший нагрев приводит к переходу бария в газообразное состояние, после чего система представляет собой смесь паров металла и димера полуметалла. При достижении температуры 2589 К происходит термическая диссоциация Sb2 обратно в атомарную сурьму, что продиктовано доминированием энтропийного фактора при сверхвысоких температурах.

Отсутствие продуктов взаимодействия может быть связано с высокой положительной энергией Гиббса образования возможных интерметаллидов в газовой фазе по сравнению с термодинамикой простого испарения чистых веществ. Подобные расчеты имеют принципиальное значение при проектировании процессов вакуумного напыления и высокотемпературного синтеза, позволяя точно определить температурные окна, в которых компоненты сосуществуют в виде простых паров без риска образования нежелательных примесей или промежуточных соединений.



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