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CHAP. 7 – DIAGRAMMES D’ELLINGHAM
Ici, l’entropie standard de réaction proche de zéro s’explique par l’absence de variation de la quantité de matière gazeuse au cours de la réaction chimique.
1.3 Calcul de la variance
Considérons une réaction d’oxydation par le dioxygène gazeux où oxydant et réducteur sont purs dans leur phase, donc d’activité égale à un (le choix de la référence corps pur pour l’expression des potentiels chimiques s’impose à l’évidence).
La constante d’équilibre standard s’écrit alors :
K
◦
T =
p
éq
O 2
p ◦
−1
=
p
éq
O 2
−1 .
On adoptera cette notation condensée dans la suite du chapitre. Il existe donc une
relation entre température et pression de dioxygène : la variance est bien égale à
1. La grandeur p
éq
O 2
est appelée pression de corrosion du métal. Ce résultat peut
s’obtenir en appliquant la règle des phases de GIBBS :
v = (c − r) + 2 − ϕ.
Pour chaque réaction, il y a trois constituants chimiques (c = 3) et une seule réaction
(r = 1), donc deux constituants chimiquement indépendants. La variance v est donc
égale à :
v = 4 − ϕ
où ϕ est le nombre de phases présentes.
Un cas souvent rencontré est celui où l’oxydant et le réducteur sont présents en phases
condensées indépendantes (par exemple deux solides non miscibles). Le dioxygène
est toujours gazeux et dans ce cas ϕ = 3 et v = 1.
2 Construction et signification du diagramme
d’ELLINGHAM
2.1 Une première démarche
a) Représentation graphique
Il s’agit dans un premier temps de représenter graphiquement la variation des enthalpies libres standard de réaction Δ r G ◦
T pour les différentes réactions d’oxydation
(écrite avec ν O 2 = − 1) que l’on souhaite étudier, dont la forme générique est :
β Red + O 2 (g)
=
α Ox.
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