Как взаимодействуют атомы Sb и Lu

На этой странице представлены результаты термодинамического расчёта взаимодействия 10 моль атомов Sb 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 Sb + 10 Lu298–1960 K10 Lu + 10 Sb

10 Sb + 10 Lu1960–2589 K10 Lu + 5 Sb2 (gas)

10 Sb + 10 Lu2589–3000 K10 Lu + 10 Sb (gas)

Расчёт произведён с помощью химического калькулятора равновесного фазового состава.

Описание взаимодействий Lu и Sb*

Анализ термодинамического равновесия системы лютеция и сурьмы в газовой фазе указывает на отсутствие выраженного химического сродства между данными элементами при заданном давлении. Отсутствие интерметаллических соединений во всем исследуемом температурном диапазоне свидетельствует о том, что энтальпия образования возможных бинарных газообразных комплексов недостаточно велика, чтобы компенсировать потерю энтропии системы.

Особый интерес представляет поведение сурьмы: при достижении температуры 1960 К наблюдается переход к образованию димеров Sb2, что является характерной особенностью элементов V группы. Однако с дальнейшим ростом температуры до 2589 К происходит термическая диссоциация молекул, и равновесие смещается в сторону моноатомного состояния, что продиктовано стремлением системы к максимизации энтропии при высоких энергиях. Лютеций, обладая высокой энергией связи и значительной температурой кипения, остается в атомарном состоянии на всем расчетном участке.

Такое поведение системы позволяет предположить, что любые устойчивые фазы Lu-Sb могут существовать исключительно в конденсированном состоянии, а их формирование непосредственно из газовой фазы термодинамически невыгодно. Подобные расчеты имеют критическое значение при проектировании процессов вакуумного напыления или химического осаждения из газовой фазы, так как они позволяют определить состав паров и оценить вероятность спонтанного протекания реакций в потоке реагентов до их конденсации на подложке.



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