Расчет термодинамических свойств германатов Ca₃R₂Ge₃O₁₂ (R = Y, Er – Lu)

Abstract

В работе расчетными методами определены стандартная энтальпия образования, стандартная энтропия и температурная зависимость теплоемкости соединений со структурой граната Ca₃R₂Ge₃O₁₂ (R = Y, Er – Lu). По полученным данным рассчитаны изменения энергии Гиббса реакций синтеза данных германатов в интервале 273–1800 K: а) из индивидуальных оксидов, б) из карбоната кальция и индивидуальных GeO₂ и R₂O₃, в) из индивидуальных оксидов и псевдобинарных соединений. Показано, что твердофазный синтез гранатов Ca₃R₂Ge₃O₁₂ наиболее термодинамически выгодно проводить с использованием индивидуальных оксидов или смеси R₂O3 и CaGeO₃

In this work, the standard enthalpy of formation, the standard entropy, and temperature dependence of the heat capacity of compounds with a garnet-like structure Ca₃R₂Ge₃O₁₂ (R = Y, Er – Lu) were determined by various calculation methods. Based on the obtained data, the changes in the Gibbs energy of synthesis reactions these germanates in the range of 273–1800 K were calculated: a) from initial oxides, b) from calcium carbonate and initial GeO₂ and R₂O₃, c) from initial oxides and pseudobinary compounds. It is shown that the solid-phase synthesis of Ca₃R₂Ge₃O₁₂ garnets is the most thermodynamically advantageous using initial oxides or a mixture of R2O₃ and CaGeO₃