CORRIGÉS DES EXERCICES ET PROBLÈMES DU CHAPITRE 8
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• SiC/Si : p
3 =
(−10, 8 + 14)
(−4, 9 + 6, 5)
= 2.
Lorsqu’un équilibre existe à température fixée, la constante d’équilibre standard impose une
relation entre pressions partielles de monoxyde de carbone et de dioxyde de carbone selon :
K
◦
T =
(p CO 2 )
ν CO 2
(p CO ) ν CO
soit, en prenant le logarithme décimal de cette relation :
log(p CO 2 ) =
1
ν CO 2
. log(K
◦
T ) +
ν CO
ν CO 2
. log(p CO ).
La pente indique le rapport des nombres stœchiométriques des réactions ; nous proposons
donc les équations suivantes pour les équilibres chimiques mis en jeu ici :
• SiO 2 /Si :
SiO 2 + 2 CO (g)
=
Si (s) + 2 CO 2 (g)
• SiO 2 /SiC :
SiO 2 + 4 CO (g)
=
SiC
+ 3 CO 2 (g)
• SiC/Si :
SiC
+ 2 CO (g)
=
Si (s) + 2 CO 2 (g)
2.b Au point triple sont fixées les deux pressions partielles, donc la pression totale et la
température : la variance est nulle.
2.c D’après la relation établie à la fin de la question 2.a la détermination numérique de l’équation de la droite représentant l’équilibre entre la silice et le silicium permet d’obtenir la valeur
numérique de la constante à la température d’étude (T = 1500 K). La pente est 1 et la droite
passe par le point triple. Nous obtenons :
log(p CO 2 ) = −5, 9 + log(p CO )
et donc :
−5, 9 =
1
2
. log(K
◦
T )
soit :
K
◦
T =
p CO 2
p CO
2
= 10
−11,8
.
2.d S’il y a un excès de carbone, le silicium obtenu après réduction de la silice par le carbone
peut réagir avec le carbone pour conduire au carbure de silicium.
Corrigés des exercices du chapitre 8
8.1 Étude d’une réaction d’oxydoréduction en solution
1. La réaction thermodynamiquement favorisée s’écrit :
2 Fe
3+
+ Sn
2+
=
2 Fe
2+
+ Sn
4+
En effet l’oxydant le plus fort (Fe 3+ ) réagit sur le réducteur le plus fort (Sn 2+ ).