Chimie des solides
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Les potentials chimiques peuvent etre exprimes en fonction des
potentiels chimiques standard fj° correspondant a une pression de une
atmosphere. Pour les phases condensees pures, on a n ~ JJL° et, pour les
gaz n = y° + RT Ln p, ou p est la pression partielle du gaz dans le systeme ; la variation d'enthalpie libre devient:
ou la somme /icao+ /^co 2 ~ Mcacos represente la variation
d'enthalpie libre standard AG° de la reaction. On a done
AG T = A&T + RT Ln p CO 2- Le second terme regroupe tous les termes differents des fj° que Ton peut representer dans le cas general par RT Ln B,
si bien que Ton a 1'expression finale :
Al'equilibre AG T = 0, cette relation devient: AG| + RT Ln B = 0. On pose
alors :
ou K(T) ne depend que de la temperature. Dans 1'exemple choisi, on
a K(T) = P ( co 2 )Eq a 1'equilibre tandis que B = P C o 2 quelconque.
L'equilibre est observe lorsque K = B, c'est-a-dire lorsque la pression de
CO 2 a atteint la valeur particuliere P(co 2 )Eq a la temperature T. K(T) est
la constante d'equilibre du couple de transformations ou constante
de la loi d'action des masses.
5.2 Reactions heterogenes (reactions
solides-gaz). Diagrammes d'Ellingham
Les reactions solides-gaz sont tres importantes et, bien souvent, 1'atmosphere dans laquelle s'effectue une reaction entre solides peut jouer un role
primordial. Dans ces conditions, une telle reaction doit s'effectuer en tube
scelle ou en atmosphere inerte pour limiter 1'influence de cette atmosphere
gazeuse. La prise en consideration du gaz devient preponderante quand il
s'agit de determiner les grandeurs standard de formation d'un compose
a partir d'un metal et d'une phase gazeuse (oxydes, halogenures,
chalcogenures, nitrures, etc.). La grandeur fondamentale est la variation
d'enthalnifi libre standard :
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