CORRIGÉS DES EXERCICES ET PROBLÈMES DU CHAPITRE 7
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et :
Δ r S
◦
3 = Δ r S
◦
2 + Δ fus S
◦
(SiO 2 ).
Le calcul de l’entropie standard de fusion Δ fus S ◦ (SiO 2 ) supposée indépendante de la température est une nouvelle fois réalisé en considérant l’équilibre de fusion à la température
T = T fus (SiO 2 ), et en exprimant son enthalpie libre de réaction : Δ fus G = Δ fus G ◦ . Alors :
Δ fus S
◦
(SiO 2 ) =
Δ fus H ◦ (SiO 2 )
T fus (SiO 2 )
.
Application numérique : Δ r H ◦
3 = −941,5 kJ·mol −1 et Δ r S ◦
3 = −201,1 J·K −1 ·mol −1 .
Par conséquent :
Δ r G
◦
3 = −941, 5.10
3
+ 201, 1.T /J·mol
−1
.
2.b
T / K
Δ r G˚ (kJ.mol -1 )
300
700
1100
1500
1900
2300
2700
0
-200
-400
-600
-800
-1000
-1200
Mg (s)
Mg (l)
Mg (g)
MgO (s)
MgO (s)
MgO (s)
Si (s)
Si (l)
SiO 2 (s)
SiO 2 (s)
SiO 2 (l)
2.c La réalisation de la réaction d’oxydation du silicium en silice est associée à une diminution de désordre microscopique (disparition d’une phase gazeuse au profit d’une phase
solide). L’entropie de réaction Δ r S ◦ est donc négative. Par conséquent la pente de la droite
d’ELLINGHAM, évaluée par −Δ r S ◦ est positive.
3.a À une température T = 1773 K, la réaction s’écrit :
2 MgO (s) + Si ()
=
SiO 2 (s) + 2 Mg (g)
(E).