Как взаимодействуют атомы Tb и Dy

На этой странице представлены результаты термодинамического расчёта взаимодействия 10 моль атомов Tb и 10 моль атомов Dy 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 Tb + 10 Dy298–2809 K10 Dy_-a;-b + 10 Tb_-a;-b

10 Tb + 10 Dy2809–3000 K10 Tb_-a;-b + 10 Dy (gas)

Расчёт произведён с помощью химического калькулятора равновесного фазового состава.

Описание взаимодействий Dy и Tb*

Анализ термодинамического равновесия системы тербия и диспрозия указывает на отсутствие выраженного химического сродства между данными элементами в исследуемом температурном диапазоне. Сходство электронного строения лантаноидов, обусловленное локализацией 4f-электронов и эффектом лантаноидного сжатия, приводит к тому, что взаимодействие Tb и Dy не сопровождается образованием устойчивых интерметаллических соединений с высокой энергией связи. В результате система ведет себя как смесь двух индивидуальных компонентов, что характерно для элементов одной группы с близкими электроотрицательностями.

До температуры 2809 К термодинамически выгодным состоянием остается пребывание обоих металлов в конденсированной фазе. Резкое изменение состава системы при переходе за этот температурный порог свидетельствует о достижении условий испарения одного из компонентов. Тот факт, что диспрозий начинает переходить в газовую фазу, в то время как тербий остается в конденсированном состоянии, отражает различие в их летучести и соответствующих давлениях насыщенного пара при заданном давлении 1 атм.

С практической точки зрения подобные расчеты позволяют оценить поведение редкоземельных металлов при высокотемпературном синтезе или вакуумной дистилляции. Отсутствие химических реакций между компонентами упрощает процесс их разделения, однако делает невозможным получение сложных бинарных фаз путем прямого взаимодействия в газовой фазе. Кинетически система инертна по отношению к взаимному синтезу, так как отсутствует значительный термодинамический стимул в виде отрицательной энергии Гиббса образования новых соединений.



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