О формировании гомологических серий (рядов) химических соединений в многокомпонентных системах ионов химических элементов

Научная статья
DOI:
https://doi.org/10.60797/CHEM.2025.4.2
Выпуск: № 1 (4), 2025
Предложена:
19.09.2024
Принята:
22.10.2024
Опубликована:
13.01.2025
157
2
XML
PDF

Аннотация

В работе рассмотрен способ расчета гомологических серий (рядов) химических соединений трех-, четырех- и пятикомпонентных систем ионов химических элементов в обобщенном виде. При представлении систем треугольником и треугольной пирамидой, в углах которых помещены ионы химических элементов, используются геометрические особенности этих геометрических фигур, что позволило выявить в системах закономерности изменения состава химических соединений, которые оказались членами гомологических серий. Расчетами показано, что гомологические серии могут развиваться только в сторону двухкомпонентных химических соединений. Показана невозможность формирования и развития гомологических серий в сторону трехкомпонентных химических соединений из-за невыполнения в этом случае одного из основных требований существования гомологических серий – неизменность гомологической разницы для обеих ветвей гомологической серии, для ветви химических соединений и для ветви заряженных кластеров.

1. Введение

В литературе известно крайне мало сведений о гомологических сериях (ГС) химических соединений (ХС). Из-за отсутствия закона формирования ГС опубликованы только экспериментально полученные формулы ГС многокомпонентных систем химических элементов (ХЭ): BamCum + nO3n – 1

, LanNinO3n – 1
; Lan + 1NinO3n + 1, n = 1-5
; Lan + 1NinO3n – 1, n = 7, 9, 13 и 30
; La2n – 4Ni2O4n – 5, n = 5-8
, Fe2+nFe3+2mOn + 3m
, Srn + 1TinO3n + 1
, M+4Ti4+nO2(n + 1), где M+ ≡ Li+, Na+, K+, Rb+, Cs+ и n = 1-9
. Однако, следуя условию электронейтральности формул ХС, в приведенных в
,
,
,
формулах ГС должны присутствовать два разновалентных иона никеля, Ni2+ и Ni3+. Следовательно, исходя из этого, все формулы этих ГС должны относиться не к трехкомпонентным, а к четырехкомпонентным системам ионов.

Для системы (Y-Ba-Cu-O), на наш взгляд, ошибочно считающейся четырехкомпонентной, опубликованы формулы ГС: Y2Ba4Cu6 + nO14 + n

и YnBamCum + n Oy, где (m = 2, 3, 5; n = 1, 2)
. Так, с учетом электронейтральности и диспропорционирования ионов меди Сu3+→Сu2+
, на наш взгляд, формулу Y2Ba4Cu6 + nO14 + n следует представить так: Y2Ba4Cu6 + nO14 + n
 ≡ Y2Ba4 Cu2+4 + nCu3+2 O14 + n.

Для системы (Tl3+-Ca2+-Ba2+-Cu2+-O2-) опубликованы три формулы ГС:

TlmBa2Can - 1CunO2(n + 1)m (m = 1, 2; n = 1, 2, 3)

и Tl1Ba2Can - 1CunO2n + 3 (n = 1, 2, 3)
и Tl2Ba2Can - 1CunO2n + 4 (n =1, 2, 3)
.

Однако все выше указанные формулы ГС не опираются на какой-либо закон формирования ГС, т. к. его в те времена не существовало.

Тем не менее, в работах

,
,
,
и работах
,
,
впервые были заложены основы способа расчета ГС трехкомпонентных систем ионов ХЭ. В работах
,
,
,
идеи этого способа были распространены для четырех-, а в работах
,
,
– для пятикомпонентных ГС.

Следует обратить внимание на полное совпадение формулы ГС (M+-Ti4+-O2-), полученной расчетом в

,
и полученной в
на основе эксперимента, что однозначно доказывает достоверность впервые разработанного способа расчета ГС в работах
,
,
,
,
, а также в
,
,
,
,
и
,
.

Формулирование Правила формирования многокомпонентных ГС на основе экспериментов (рентгеноструктурных, термодинамических и др.) практически неосуществимо, так как для этого потребуется огромное количество достоверных данных для различных систем, которые затем необходимо как-то обобщить. Поэтому предпринятая в вышеописанных работах попытка разработать Правило формирования ГС многокомпонентных ХС в обобщенном виде, на наш взгляд, может быть полезна для экспериментаторов.

Для решения задачи о расчете ГС системы ХЭ представлены их ионами, которые помещаются в углах треугольника или треугольной пирамиды. Использование геометрических особенностей этих фигур в работах

,
,
,
,
, а также в
,
,
,
,
и
,
,
,
удалось выявить закономерности химического взаимодействия компонент системы ионов ХЭ, определяемые как ГС.

В вышеописанных работах сформулировано Правило формирования ГС, основанное на протекании цепи чередующихся взаимодействий активированных атомных кластеров с ионами элементарных веществ, напоминающую «сплошь разветвленную цепную реакцию» 

.

Цель работы: рассмотреть возможность формирования и развития ГС в сторону трехкомпонентных ХС (ТХС) в четырех– и пятикомпонентных системах ионов ХЭ.

2. Обоснование способа расчета ГС

Известно, что фундаментальные свойства ХС-членов ГС изменяются закономерно за счет закономерного изменения состава и структуры кристаллической решетки гомологов

,
. В одной и той же ГС гомологи отличаются друг от друга составом на определенное число повторяющихся структурных единиц – гомологическую разность, что и определяет отличие кристаллической структуры гомологов на один и тот же фрагмент:

img
(1)

где ЗК – заряженные кластеры.

Формулы базовых четырехкомпонентных кластеров (ЧХСn(bas)) и базовых пятикомпонентных кластеров (ПХСn(bas)), с которых начинается расчет ГС, представляются в обобщенном виде так

,
,
,
,
и
,
,
,
,
,
:

img
(2)
img
(3)

где 0 < t, r, w, v, n (bas) ≥ 1.

Химические реакции, характеризующие формирование ГС, которые развиваются в сторону ДХС, описаны в обобщенном виде в работах

,
,
,
,
, а также в
,
,
,
,
и
,
. Однако при этом только для четырехкомпонентных
,
и пятикомпонентных
,
систем возникает вопрос: могут ли развиваться ГС в сторону ТХС? Рассмотрим эту проблему на примере четырехкомпонентной подсистемы (т. 5 - Aa+ - Cc-) на рисунках 1, 2 и пятикомпонентной подсистемы (т. 6 – т. 9 - Cc-) на рисунках 3, 4.

3. Четырехкомпонентная система (Aa+-Bb+-Dd+-Cc–) и подсистема (Aa+-[BrdDwb](r + w)bd+-Сс–)

В четырехкомпонентной системе (Aa+- Bb+- Dd+- Cc-) серия химических взаимодействий характеризует образование базового кластера ЧХСn(bas) на рисунке 1:

img
(4)
Система (Aa+ – Bb+ – Dd+ – Cc-)

Рисунок 1 - Система (Aa+ – Bb+ – Dd+ – Cc-)

Примечание: т. 1 = ЧХСn(bas) = AtbdcBradcDwabcC(t + r + w)abd,

т. 2 = BrdcDwbcC(r + w)bd,

т. 3 = AtbcBracC(t + r)ab,

т. 4 = AtdcDwacC(t + w)ad,

т. 5 = [BrdDwb](r + w)bd+,

т. 6 = [AtbBra](t + r)ab+,

т. 7 = [AtdDwa](t + w)ad+,

т. 8 = ТЗКn(bas) = [(AtbdBradDwab](t + r + w)abd+,

т. 9 = ЧЗКn(bas) = [(AtbdcBradcDwabcCtabd](r + w)abdc+,

т. 10 = ЧЗКn(bas) = [(AtbdcBradcDwabcCrabd](t + w)abdc+,

т. 11 = ЧЗКn(bas) = [(AtbdcBradcDwabcCwabd](t + r)abdc+,

т. 12 = ЧЗКn(bas) + 1 = [(A(t + r + w)bdcBradcDwabcC(t + r + w)abd](r + w)abd+,

т. 13 = ЧХС n(bas) + 1 = A(t + r + w)bdcBradcDwabcC{t + 2(r + w)}abd,

т. 14 = ТЗКn(bas) + 1 = [(A(t + r + w)bdcBradcDwabc](t + r)abdc+,

т. 15 = ЧЗКn(bas) + 1 = [AtbdcB(t + r + w)adcDwabcC(t + r + w)abd](t + w)abdc+,

т. 16 = ЧХС n(bas) + 1 = AtbdcB(t + r + w)adcDwabcC(t + r + w)abd C{w + 2(t + w)}abd,

т. 17 = ТЗКn(bas) + 1 = [AtbdcB(t + r + w)adcDwabc]{r + 2(t + w)}abd+,

т. 18 = ЧЗКn(bas) + 1 = [AtbdcBradcD t + r + w)abcC(t + r + w)abd](t + r) abdc+,

т. 19 = ЧХС n(bas) + 1 = AtbdcBradcD( t + r + w)abcC(w + 2(t + r)abd,

т. 20 = ТЗКn(bas) + 1 = [AtbdcBradcD( t + r + w)abc]w + 2(t + r)abdc+ 

Взаимодействие базового кластера ЧХСn(bas) с ионами Aa+, Bb+ и Dd+ начинает формировать ГС, которые развиваются в сторону АcСa, BcCb и DcCd, соответственно. В результате, как описано в работах
,
, в пирамиде выявляются подсистемы (т. 5 - Aa+ - Cc-), (т. 7 - Bb+ - Cc-) и (т. 6 - Dd+ - Cc-), где непосредственно формируются ГС, которые развиваются в сторону АcСa, BcCb и DcCd, соответственно (рис. 1). Появляющиеся кластеры ЧЗКn(bas) в виде т. 9, т. 10 и т. 11 при trw расположены на отрезке {(т. 8 = [AtbdcBradcDwabc]) - Cc-} в разных местах (рис. 1), что свидетельствует о различии состава ЧЗКn(bas) для разных направлений развития ГС. При t = r = w = 1 составы кластера ЧЗКn(bas) для разных направлений развития ГС одинаковы.

Рассмотрим возможно ли формирование ГС, которая развивалась бы в подсистеме (т. 5 - Aa+ - Cc-) в сторону трехкомпонентного ХС (ТХС) в виде (т. 2 = BrdcDwbcC( r + w)bd) с участием базового кластера (AtbdcBradcDwabcC(t + r + w)abd = ЧХСn(bas) = т. 1). Кластеры ЧХС и ЧЗК в искомой ГС должны располагаться на отрезках (т. 1 - т. 2) и (т. 21 - т. 2), соответственно, где (т. 21 = ЧЗКn(bas)) на рисунке 2.

Подсистема {(т. 5 = [BrdDwb](r + w)bd+) – Aa+– Cc-}, направление {(т. 2 = BrdcDwbcC(r + w)bd)

Рисунок 2 - Подсистема {(т. 5 = [BrdDwb](r + w)bd+) – Aa+– Cc-}, направление {(т. 2 = BrdcDwbcC(r + w)bd)

Примечание: т. 1 = ЧХСn(bas) = AtbdcBradcDwabcC(t + r + w)abd),

т. 2 = BrdcDwbcC(r + w)bd,

т. 5 = [BrdDwb](r + w)bd+,

т. 8 = ТЗКn(bas) = [(AtbdBradDwab](t + r + w)abd+,

т. 9 = [(AtbdcBradcDwabcCtabd](r + w)abdc+,

т. 12 = ЧЗКn(bas) + 1 = [(A(t + r + w)bdcBradcDwabcC(t + r + w)abd](r + w)abdc+,

т. 13 = ЧХС n(bas) + 1 = A(t + r + w)bdcBradcDwabcC{t + 2(r + w)}abd,

т. 14 = ТЗКn(bas) + 1 = [(A(t + r + w)bdcBradcDwabc](t + r)abdc+,

т. 21 = ЧЗКn(bas) = [AtbdcBradcDwabcC(r + w)abd]tabdc+,

т. 22 = ЧЗКn(bas) + 1 = [At(r + w)bdcBr(t + r + w)adcDw(t + r + w)abcC(r + w)(t + r + w)abd]t(r + w)abdc+,

т. 23 = ЧХСn(bas) + 1 = At(r + w)bdcBr(t + r + w)adcDw(t + r + w)abcC(r + w)(2t + r + w)abd,

т. 24 = ТХСn(bas) + 1 = [At(r + w)bdcBr(t + r + w)adcDw(t + r + w)abc](r + w)(2t + r + w)abd+,

т. 25 = ЧЗКn(bas) + 2 = [At(r + w)bdcBr(2t + r + w)adcDw(2t + r + w)abcC(r + w)(2t + r + w)abd]t(r + w)abdc+,

т. 26 = ЧХСn(bas) + 2 = At(r + w)bdcBr(2t + r + w)adcDw(2t + r + w)abcC(r + w)(3t + r + w)abd,

т. 27 = ТХСn(bas) + 1 = [At(r + w)bdcBr(t + r + w)adcDw(t + r + w)abc](r + w)(2t + r + w)abd+

3.1. Направление (т. 2 = BrdcDwbcC( r + w)bd) в подсистеме (Aa+ - [BrdDwb](r + w)bd+ - Сс–)

Формирование искомой ГС происходило бы согласно схеме:

img
(5)
img
(6)
img
(7)
img
(8)
img
(9)
img
(10)
img
(11)
img
(12)
img
(13)
img
(14)
img
(15)

4. Пятикомпонентная система (Aa+-Bb+-Dd+-Ff+-Cc–) и ее подсистема ([BrdDwb](r + w)bd+ - [AtfFva](t + v)af+ - Сс–)

В пятикомпонентной системе (Aa+- Bb+- Dd+-Ff+- Cc-) серия химических взаимодействий характеризует образование базового кластера ПХСn(bas) на рис. 3:

img
(16)

Взаимодействие базового кластера ПХСn(bas) с ионами Aa+ и Ff+ начинает формировать ГС-1 и ГС-2, которые развиваются в сторону АcСa и FcCf, соответственно. В результате, как описано в работах

,
, в пирамиде выявляются подсистемы (т. 7 - Aa+ - Cc-) и (т. 8 - Ff+ - Cc-), где непосредственно формируются ГС-1 и ГС-2, соответственно (рис. 3). Появляющиеся кластеры ПЗКn(bas) в виде т. 11 и т. 12 при trwv расположены на отрезке (т. 10 – Cc-) в разных местах (рис. 3), что свидетельствует о различии состава ПЗКn(bas) для разных направлений развития ГС. При t = r = w = v = 1 составы кластера ПЗКn(bas) для разных направлений развития ГС одинаковы.

Подсистема (Aa+-Ff-[BrdDwb](r + w)bd+-Сс–) в системе (Aa+-Bb+-Dd+-Ff+-Cc–)

Рисунок 3 - Подсистема (Aa+-Ff-[BrdDwb](r + w)bd+с–) в системе (Aa+-Bb+-Dd+-Ff+-Cc–)

Примечание: т. 1 = ПХСn(bas) = AtbdfcBradfcDwabfcFvabdcC(t + r + w + v)abdf,

т. 2 = BrdfcDwbfcFvbdcC(r + w +v)bdf,

т. 3 = AtbdcBradcDwabcC(t + r + w)abd,

т. 4 = AtfcFvacC(t + v)af,

т. 5 = BrdcDwbcC(r + w)b,

т. 6 = [BrdDwb](r + w)bd+,

т. 7 = [BrdfDwbfFvbd](r + w + v)bdf+,

т. 8 = [AtbdBradDwab](t + r + w)abd+,

т. 9 = [AtfFva](t + v)af+,

т. 10 = ЧЗК n(bas) = [AtbdfBradfDwabfFvabd](t + r + w + v)abdf+,

т. 11 = (ПЗК n(bas) = [AtbdfcBradfcDwabfcFvabdcСtabdf](r + w + v)abdfc+) – ГС-1,

т. 12 = (ПЗК n(bas) = [AtbdfcBradfcDwabfFvabdcСrabdf](t + w + v)abdfc+) – ГС-2,

т. 13 = ПЗКn(bas) + 1 = ([A(t + r + w + v)bdfcBradfcDwabfcFvabdcC(t + r + w + v)abdf](r + w + v)abdfc+) – ГС-1,

т. 14 = ПХСn(bas) + 1 = (A(t + r + w + v)bdfcBradfcDwabfcFvabdcC{t + 2(r + w + v)}abdf ) – ГС-1,

т. 15 = ЧЗКn(bas) + 1 = ([A(t + r + w + v)bdfcBradfcDwabfcFvabdc](r + w + v)abdfc+ ) – ГС-1,

т. 16 = ПЗКn(bas) + 1 = [AtbdfcBradfcDwabfcF(t + r + w + v)abdcC(t + r + w + v)abdf](t + r + w)abdfc+,

т. 17 = ПХСn(bas) + 1 = (AtbdfcBradfcDwabfcF(t + r + w + v)abdcC{v + 2(t + r + w)}abdf ) – ГС-2,

т. 18 = ЧЗКn(bas) + 1 = ([AtbdfcBradfcDwabfcF(t + r + w + v)abdc](t + r + w)abdfc+ ) – ГС-2,

т. 19 = ПЗКn(bas) = [AtbdfcBradfcDwabfcFvabdcC(r + w)abdf](t + v)abdfc+,

т. 20 = ПЗКn(bas) + 1 = [(At(r + w)bdfcBr(t + r + w + v)adfcDw(t + r + w + v)abfcFv(r + w)abdcC(r + w)(t + r + w + v)abdf](t + v)(r + w)abdfc+,

т. 21 = ПХСn(bas) + 1 = At(r + w)bdfcBr(t + r + w + v)adfcDw(t + r + w + v)abfcFv(r + w)abdcC(r+ w)(2t + r + w + 2v)abdf,

т. 22 = ЧЗКn(bas) + 1 = [At(r + w)bdfBr(t + r + w + v)adfDw(t + r + w + v)abfFv(r + w)abd](r+ w)(2t + r + w + 2v)abdf+,

т. 23 = ПЗКn(bas) + 2 = [At(r + w)bdfcBr(2t + r + w + 2v)adfcDw(2t + r + w + 2v)abfcFv(r + w)abdcC(r+ w)(2t + r + w + 2v)abdf](t + v)(r + w)abdfc+,

т. 24 = ПХСn(bas) + 2 = At(r + w)bdfcBr(2t + r + w + 2v)adfcDw(2t + r + w + 2v)abfcFv(r + w)abdcC(r + w)(3t + r + w + 3v)abdf,

т. 25 = ЧЗКn(bas) + 2 = [At(r + w)bdfBr(2t + r + w + 2v)adfDw(2t + r + w + 2v)abfFv(r + w)abdf](r + w)(3t + r + w + 3v)abdf+,

т. 26 = ПЗК = [At(r + w)bdfcBr(t + v)adfcDw(t + v)abfcFv(r + w)abdcC(t + v)(r + w)abdf](t + v)(r + w)abdfc

При представлении системы (Aa+-Bb+-Dd+-Ff+-Cc–) треугольной пирамидой для получения информации о формировании вех ГС потребовалось в одном из углов основания пирамиды поместить двухкомпонентный заряженный кластер (ДЗК)
,
,
. По этой причине для определения схемы формирования всех ГС системы (Aa+-Bb+-Dd+-Ff+-Cc–) требуется рассмотреть шесть подсистем:
img
(17)

В каждой из этих подсистем появляются другие подсистемы, которые, кроме подсистемы (Aa+ -Ff+ – [BrdDwb](r + w)bd+ – Сс–), в работах

,
на предмет формирования в них ГС подробно не рассматривались:

img
(18)

Рассмотрим возможно ли формирование ГС, которые развивались бы в подсистеме (Aa+ – -Ff+ – [BrdDwb](r + w)bd+ – Сс–) и в ее подсистеме {([BrdDwb](r + w)bd+=т. 6) – ([AtfFva](t + v)af+=т. 9) – Сс–} в сторону ТХС в виде (т. 5 = BrdcDwbcC( r + w)bd) и (т. 4 = AtfcFvacC( r + w)af) с участием базового кластера (AtbdfcBradfcDwabfcFvabdcC(t + r + w + v)abdf = ПХСn(bas) = т. 1) на рисунках 3, 4.

Формирование ГС происходит согласно схеме:

img
(19)

4.1. Направление (т. 5 = BrdcDwbcC( r + w)bd) в подсистеме ([BrdDwb](r + w)bd+ - [AtfFva](t + v)af+ - Сс–)

Гомологи в искомой ГС должны находится на отрезках (т. 1 – т. 5) и (т. 19 – т. 5), где (т. 19 = ПЗКn(bas) = [AtbdfcBradfcDwabfcFvabdcC(r + w)abdf](t + v)abdfc+), формула которой определится ниже.

Для искомой ГС, которая развивалась бы в сторону (т. 5 = BrdcDwbcC( r + w)bd), кластер ПЗКn(bas) должен находиться в точке пересечения отрезков (т. 9 – т. 5) и (т. 10 – Сс-) на рисунке 4:

img
(20)
img
(21)
img
(22)
img
(23)
img
(24)
img
(25)
img
(26)
img
(27)
img
(28)
Подсистема {(т. 6 = [BrdDwb](r + w)bd+) – (т. 9 = [AtfFva](t + v)af+) – Cc-}

Рисунок 4 - Подсистема {(т. 6 = [BrdDwb](r + w)bd+) – (т. 9 = [AtfFva](t + v)af+) – Cc-}

Примечание: т. 1 = ПХСn(bas) = AtbdfcBradfcDwabfcFvabdcC(t + r + w + v)abdf,

т. 4 = AtfcFvacC(t + v)af,

т. 5 = BrdcDwbcC(r + w)b,

т. 6 = [BrdDwb](r + w)bd+,

т. 9 = [AtfFva](t + v)af+,

т. 10 = ЧЗК n(bas) = [AtbdfBradfDwabfFvabd](t + r + w + v)abdf+,

т. 19 = ПЗКn(bas) = [AtbdfcBradfcDwabfcFvabdcC(r + w)abdf](t + v)abdfc+,

т. 20 = ПЗКn(bas) + 1 = [(At(r + w)bdfcBr(t + r + w + v)adfcDw(t + r + w + v)abfcFv(r + w)abdcC(r + w)(t + r + w + v)abdf](t + v)(r + w)abdfc+,

т. 21 = ПХСn(bas) + 1 = At(r + w)bdfcBr(t + r + w + v)adfcDw(t + r + w + v)abfcFv(r + w)abdcC(r+ w)(2t + r + w + 2v)abdf,

т. 22 = ЧЗКn(bas) + 1 = [At(r + w)bdfBr(t + r + w + v)adfDw(t + r + w + v)abfFv(r + w)abd](r+ w)(2t + r + w + 2v)abdf+,

т. 23 = ПЗКn(bas) + 2 = [At(r + w)bdfcBr(2t + r + w + 2v)adfcDw(2t + r + w + 2v)abfcFv(r + w)abdcC(r+ w)(2t + r + w + 2v)abdf](t + v)(r + w)abdfc+,

т. 24 = ПХСn(bas) + 2 = At(r + w)bdfcBr(2t + r + w + 2v)adfcDw(2t + r + w + 2v)abfcFv(r + w)abdcC(r + w)(3t + r + w + 3v)abdf,

т. 25 = ЧЗКn(bas) + 2 = [At(r + w)bdfBr(2t + r + w + 2v)adfDw(2t + r + w + 2v)abfFv(r + w)abdf](r + w)(3t + r + w + 3v)abdf+,

т. 26 = ПЗК = [At(r + w)bdfcBr(t + v)adfcDw(t + v)abfcFv(r + w)abdcC(t + v)(r + w)abdf](t + v)(r + w)abdfc+,

т. 27 = ПЗКn(bas) = [AtbdfcBradfcDwabfcFvabdcC(t + v)abdf](r + w)abdfc+,

т. 28 = ПЗКn(bas) + 1 = [At(t + r + w + v)bdfcBr(t + v)adfcDw(t + v)abfcFv(t + r + w + v)abdcC(t + v)(t + r + w + v)abdf](t + v)(r + w)abdfc+,

т. 29 = ПХСn(bas) + 1 = At(t + r + w + v)bdfcBr(t + v)adfcDw(t + v)abfcFv(t + r + w + v))abdcC(t + v)(t + 2r + 2w + v)abdf,

т. 30 = ЧЗКn(bas) + 1 = [At(t + r + w + v)bdfBr(t + v)adfDw(t + v)abfFv(t + r + w + v)abd](t + v)(t + 2r + 2w + v)abdf+,

т. 31 = ПЗКn(bas) + 2 = [At(t + 2r + 2w + v)bdfcBr(t + v)adfcDw(t + v)abfcFv(t + 2r +2w + v)abdcC(t + v)(t + 2r + 2w + v)abdf](t + v)(r + w)abdfc+,

т. 32 = ПХСn(bas) + 2 = At(t +2r +2w + v)bdfcBr(t + v)adfcDw(t + v)abfcFv(t +2r +2w + v)abdcC(t + v)(t + 3r + 3w + v)(abdf,

т. 33 = ЧЗКn(bas) + 2 = [At(t + 2r + 2w + v)bdfBr(t + v)adfDw(t + v)abfFv(t +2r +2w + v)abdf](t + v)(t + 3r + 3w + v )abdf+

img
(29)
img
(30)
img
(31)

Некоторый интерес представляет кластер в виде т. 26, расположенный на пересечении отрезков {(BrdcDwbcC(r + w)b = т. 5) - ([AtfFva](t + v)af+ = т. 9)} и {(AtfcFvacC(t + v)af =т. 4) – ([BrdDwb](r + w)bd+ =т. 6)} на рис. 3:

img
(32)
img
(33)

Как следует из (33), кластер в виде т. 26 не связан с базовым кластером (AtbdfcBradfcDwabfcFvabdcC(t + r + w + v)abdf = ПХСn(bas) = т. 1) взаимодействием с Сс- и, таким образом не является для последнего базовым ПЗКn(bas). Кроме этого, воображаемый (искомый) кластер ПЗКn(bas), связанный с (ПХСn(bas) = т.1) взаимодействием с Сс-, должен бы находиться на отрезке (т. 9 – т. 5), который определял бы направление развития искомой ГС, или, точнее, на пересечении отрезков (т. 10 – Сс-) и (т. 9 – т. 5) на рис. 3, что согласно (32) и (33) быть не может. Забегая вперед, аналогичное можно заключить, что в подсистеме {(т. 6 = [BrdDwb](r + w)bd+) – (т. 9 = = [AtfFva](t + v)af+) – Cc-} базовый кластер ПЗКn(bas), связанный с (ПХСn(bas) = т.1) взаимодействием с Сс-, должен бы находиться на отрезке (т. 4 – т. 6), который определял бы направление развития воображаемой (искомой) ГС, или, точнее, на пересечении отрезков (т. 10 – Сс-) и (т. 4 – т. 6) на рис. 3, чего также быть не может.

4.2. Направление (т. 4 = AtfcFvacC( r + w)af) в подсистеме ([BrdDwb](r + w)bd+ - [AtfFva](t + v)af+ - Сс–)

Гомологи в искомой ГС должны находится на отрезках (т. 1 – т. 4) и (т. 27 – т. 4), где (т. 27 = ПЗКn(bas) = [AtbdfcBradfcDwabfcFvabdcC(t + v)abdf](r + w)abdfc+), формула которого определится ниже.

Для искомой ГС, которая развивалась бы в сторону (т. 4 = AtfcFvacC(t + v)af), кластер ПЗКn(bas) должен находиться в точке пересечения отрезков (т. 6 – т. 4) и (т. 10 – Сс-):

img
(34)

В случае, когда (t = r = w = v = 1), кластер ПЗКn(bas) для обоих направлений развития ГС (т. 4 = AtfcFvacC(t + v)af) и (т. 5 = BrdcDwbcC( r + w)bd) был бы одним и тем же и он находился бы в точке пересечения отрезков (т. 9 – т. 5), (т. 6 – т. 4) и (т. 10 – Сс-), т.е. в т. 26, где согласно (32) кластер (т. 26= [AtbdfcBradfcDwabfcFvabdc](t + v)abdf+ = [AtbdfcBradfcDwabfcFvabdc](r + w)abdf+ ≡ [AbdfcBadfcDabfcFabdc]2abdf+) на рис. 4.

img
(35)
img
(36)
img
(37)
img
(38)
img
(39)
img
(40)
img
(41)
img
(42)
img
(43)
img
(44)
img
(45)

5. Заключение

Ранее в работах

,
,
,
,
, а также в
,
,
,
,
и
,
,
,
для многокомпонентных систем ионов ХЭ разработан способ расчета формул ГС. Причем, ГС во всех случаях развивались в сторону только ДХС. Однако, в случае четырех- и пятикомпонентных систем вопрос развития ГС в сторону ТХС оставался открытым. Расчеты, проведенные для систем (Aa+- Bb+- Dd+- Cc–) и (Aa+- Bb+- Dd+-Ff+- Cc–) в данной работе показали, что в соответствии с уравнениями (14), (15), (28)-(31) и (42)-(45) одно из основных условий существования ГС (условие (1) – неизменность величины Δ, не выполняется. Из этого следует, что в системах (Aa+- Bb+- Dd+- Cc–) и (Aa+- Bb+- Dd+- Ff+- Cc-) не могут формироваться ГС, которые развиваются в сторону ТХС. Расчет, приведенный ранее в вышеописанных работах и в настоящей работе, показал, что ГС могут развиваться только в сторону ДХС, а в сторону ТХС – нет. Данный вывод важен еще и потому, что в литературе встречаются полученные на основе экспериментов формулы, приписываемые к ГС и противоречащие выводу настоящей работы.

Метрика статьи

Просмотров:157
Скачиваний:2
Просмотры
Всего:
Просмотров:157