Chimie des solides
259
2°) On donne les enthalpies standard de formation des oxydes suivants a 298 et 1 200 K en J.moH :
a) Tracer le diagramme d'Ellingham relatif aux equilibres entre ces
oxydes. Pourquoi les droites relatives aux equilibres Fe/FeO et
FeO/ Fe 3 O 4 se coupent elles ? A quoi correspond la temperature de
leur intersection ?
b) Calculer les pressions d'oxygene P no en equilibre avec les systemes
Tracer 1'isotherme P O2 = ^composition O/Fe).
c) A 1'aide des abaques de 1'annexe 5.2, ou sont portees Po 2 = constante tracees sur le graphe T(°C) = fllog 10 Pco2/PcoX situer sur
1'isotherme a 1 200 K, les horizontales correspondant aux rapports
P CO2 /Pco = 1/100, 1 et 100. Dire si ces melanges gazeux sont oxydants ou reducteurs pour les oxydes precedents.
Exercice 5.6
On veut utiliser une masse d'argent comme point fixe pour etalonner
un thermocouple. La solubilite de 1'oxygene dans 1'argent a ete determinee experimentalement a 962 °C. Pour 100 g d'argent, on obtient les
resultats suivants :
pression d'O 2 en mm de Hg
128
488
760 1203
oxygene dissous en cm 3
93,5 180,3 222 284,1
1°) Montrer que la dissolution de 1'oxygene dans 1'argent verifie la loi
de Sievert P O2 = k(x o )
2 dans le domaine des faibles concentrations.
2°) Deduire des resultats precedents 1'erreur que 1'on peut faire, dans
1'etalonnage d'un thermocouple, en determinant le point de fusion
de 1'argent a 1'air libre. On donne :
- temperature de fusion de 1'argent pur : 960,8 °C ;
- enthalpie de fusion de 1'argent pur : 11 255 J.moH.