Как взаимодействуют атомы Xe и Sm

На этой странице представлены результаты термодинамического расчёта взаимодействия 10 моль атомов Xe и 10 моль атомов Sm 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 Xe + 10 Sm298–2065 K10 Sm_-a;-b + 10 Xe (gas)

10 Xe + 10 Sm2065–3000 K10 Sm (gas) + 10 Xe (gas)

Расчёт произведён с помощью химического калькулятора равновесного фазового состава.

Описание взаимодействий Sm и Xe*

Анализ термодинамического равновесия системы ксенон–самарий указывает на полное отсутствие химического взаимодействия между компонентами во всем исследованном температурном диапазоне. Это объясняется крайне низким химическим сродством инертного газа к лантаноидам. Ксенон, несмотря на свою способность образовывать соединения с высокоэлектроотрицательными элементами, такими как фтор или кислород, остается химически пассивным по отношению к электроположительному самарию.

В интервале от 298 до 2065 К система представляет собой гетерогенную смесь газообразного ксенона и твердофазного самария. При достижении температуры 2065 К наблюдается фазовый переход самого металла в газовое состояние, что приводит к переходу системы в гомогенную двухкомпонентную газовую смесь. Отсутствие образования каких-либо соединений обусловлено тем, что энергия связи в гипотетических комплексах Xe–Sm недостаточна для компенсации энтропийных потерь и высокой термодинамической устойчивости атомов благородного газа. С кинетической точки зрения взаимодействие между данными веществами маловероятно из-за отсутствия энергетически выгодных путей активации процесса.

Подобные расчеты имеют важное практическое значение при проектировании высокотемпературных технологических процессов, например, при выборе инертных сред для плавки или вакуумной очистки редкоземельных металлов. Результаты подтверждают, что ксенон может использоваться в качестве химически нейтратного теплоносителя или защитной атмосферы, не вступая в реакцию с самарием даже при температурах, значительно превышающих температуру его кипения.



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