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CORRIGÉS DES EXERCICES ET PROBLÈMES DU CHAPITRE 7
2. Comme Δ r G ◦ (T ) ≈ Δ r H ◦ (298 K) − T Δ r S ◦ (298 K), l’ordonnée à l’origine correspond à
Δ r H ◦ (298 K) et le coefficient directeur correspond à −Δ r S ◦ (298 K).
Un changement de pente sur une courbe d’ELLINGHAM intervient lors d’un changement
d’état (fréquemment celui du métal et plus rarement de l’oxyde).
3. Pour le couple NiO(s)/Ni(s) :
(1)
2 Ni (s) + O 2 (g)
=
2 NiO (s)
Δ r G ◦ = Δ r H ◦ − T Δ r S ◦ avec :
Δ r H
◦
=
n
∑
i =1
ν i Δ f H
◦
i = −489,2 kJ·mol
−1
et :
Δ r S
◦
=
n
∑
i =1
ν i S
◦
mi = −189,0 J·K
−1
·mol
−1
.
Ainsi Δ r G ◦ = −489200 + 189.T /J·mol.
Pour T > 1725 K, le nickel est liquide et son oxyde est solide ; la réaction est alors :
(2)
2 Ni () + O 2 (g)
=
2 NiO (s)
Cette réaction peut être vue comme la somme de (1) et de la réaction de solidification du
nickel :
(3)
2 Ni ()
=
2 Ni (s).
On en déduit :
Δ r H
◦
2 = −524,4 kJ·mol
−1
et
Δ r S
◦
2 = 209,4 J·K
−1
·mol
−1
.
On en déduit :
Δ r G
◦
= −524, 4.10
3
+ 2094.T /J·mol
−1
dans cette zone de température.
L’allure est reportée à la figure page suivante.
4. Il y a dans les deux cas rupture d’équilibre (en accord avec la variance égale à 1). Si T
augmente il y a évolution dans le sens ← et si p augmente il a évolution dans le sens →.
5. On trace les droites d’équation y = −13, 4.T (dans le cas p O 2 = 0,2 bar) et y = −191, 4.T
(dans le cas p O 2 = 10 −10 bar).