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Chapitre 5 : Thermodynamique de I'etat solide
FlG. 5.2 - Pressions d'oxygene en equilibre avec les differents couples metaloxydes et oxydes-oxydes dans le systeme vanadium-oxygene, a temperature
constante.
etat de valence du cation. On a reporte sur la figure 5.2 revolution, avec la
pression d'oxygene, de la teneur en oxygene du systeme vanadium-oxygene
a temperature constante. Ce type de courbe est obtenu pour differentes
temperatures. On obtient ainsi des domaines de stabilite en temperatures
et pressions d'oxygene pour les oxydes VO, V 2 O 3 , VO 2 et V 2 O 5 . On trace
alors un diagramme d'Ellingham pour ces differents oxydes de vanadium
dans lequel on porte les equilibres entre metal et oxydes et entre oxydes
entre eux (cf. figure 5.3). Lorsque le vanadium est implique dans des
phases complexes (perovskites simples ou multiples, spinelles...) avec
d'autres elements de transition, ces domaines caracterisent egalement les
etats de valence, a savoir V
2+ , V
3+ , V
4+ et V
5+ . On peut alors faire 1'hypothese, souvent verifiee, que lorsque le cation est implique dans une phase
complexe, ses etats de valence dependent de la pression partielle d'oxygene.
Ainsi, V
5+ sera prepare dans 1'air, V
4+ devra etre prepare sous argon ou
azote, tandis V
3+ necessitera de 1'hydrogene. Quant au vanadium divalent,
il ne pourra etre prepare qu'a partir d'un melange de vanadium metal et
d'oxyde superieur. En comparant les diagrammes d'Ellingham des oxydes
de differents elements entre eux, on peut prevoir les etats de valence de ces
elements. Ainsi, on n'aura jamais en presence Cu(II) et Fe(II), mais Cu(I)
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