CORRIGÉS DES EXERCICES ET PROBLÈMES DU CHAPITRE 7
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7.10 Réduction du trioxyde de tungstène par le dihydrogène
1.a Dans un diagramme d’ELLINGHAM relatif à un oxydant (ici le dioxygène), toutes les
réactions doivent être écrites avec le même nombre stœchiométrique pour celui-ci. Un choix
courant est ν O 2 = −1.
1.b L’approximation d’ELLINGHAM consiste à choisir une représentation affine des enthalpies libres standard des réactions d’oxydation.
2.a Dans les conditions standard, pour p O 2 = 1 bar, p H 2 = 1 bar et p H 2 O = 1 bar, la réduction
par le dihydrogène d’un couple Ox/Red est possible lorsque Red et H 2 O ont un domaine
commun dans le plan, soit la disposition représentée à la figure ci-dessous
À T = 1200 K, seule la courbe (4) n’est pas bien placée par rapport à la courbe (5), soit la
réduction du trioxyde de tungstène WO 3 en dioxyde de tungstène WO 2 n’est pas possible
dans les conditions standard.
2.b Pour obtenir les réactions (6) à (9), on soustrait les réactions (1) à (4) à la réaction (5) et
on multiplie par
1
2
pour avoir ν H 2 = −1 et ν H 2 O = 1. Nous obtenons :
10 WO 3 (s) + H 2 (g)
=
W 10 O 29 (s) + H 2 O (g)
α 6 = 10 β 6 = 1
RTln(p O2 )
H 2
H 2 O
H 2
H 2 O
Ox
Red
Ox
Red
réduction au-delà de cette température
Condition pour avoir réduction d’un oxyde de tungstène par le dihydrogène
2
3
W 10 O 29 (s)
H 2 (g)
=
5
3
W 4 O 11 (s) + H 2 O (g)
α 7 =
2
3
β 7 =
5
3