Chimie des solides
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Exercice 5.8
On veut eliminer 1'oxygene dissous dans le nickel pour obtenir un
metal ultra pur. Pour cela, on fait circuler, sous la pression atmospherique, un courant d'hydrogene sur le metal chauffe a 800 °C. Au
prealable, le courant gazeux passe sur des copeaux de zirconium chauffes a la meme temperature. La solubilite de 1'oxygene dans le nickel en
equilibre avec 1'oxyde NiO, a cette temperature, est de 0,019% en masse.
En supposant que la concentration de 1'oxygene dissous dans le nickel
suit la loi de Henry, calculer le % d'oxygene residuel apres balayage par
1'hydrogene en supposant que 1'equilibre est atteint.
Donnees :
Exercice 5.9
Le pourcentage de carbone dissous dans le fer peut etre fixe par des
melanges gazeux CO 2 -CO. On a ainsi obtenu a 1 000 °C, sous une pression de une atmosphere, les resultats suivants :
% en masse deC
0,13
0,45 0,74 0,96
1,23
1,4
Pression de CO(atm) 0,891 0,966 0,9807 0,9862 0,9902 0,9919
1°) Calculer 1'activite a c du carbone dans les differentes solutions
solides en prenant comme etat standard le graphite solide pur.
On donne les expressions des AGT de reactions :
C(solide)
C(solide)
Ainsi que : C = 12 et Fe = 56
2°) Calculer la fraction molaire x c du carbone pour chacune de ces
compositions. Tracer la courbe a c = f (x c ). En deduire la solubilite
maximum dans la solution solide fer-carbone appelee austenite.
Tracer la courbe donnant le coefficient d'activite y c du carbone.
3°) Exprimer la relation entre a c , yc, a' c et f c ou a' c et y' c sont 1'activite
et le coefficient d'activite du carbone quand on prend comme etat
standard le carbone en solution infmiment diluee (graphite pur
dans une solution hypothetique qui suivrait la loi de Henry). Vers
quelle valeur tend y c quand x c tend vers 0 ? En deduire les valeurs
de a' c et tracer a' c = flx c ).
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Exercice 5.8
On veut eliminer 1'oxygene dissous dans le nickel pour obtenir un
metal ultra pur. Pour cela, on fait circuler, sous la pression atmospherique, un courant d'hydrogene sur le metal chauffe a 800 °C. Au
prealable, le courant gazeux passe sur des copeaux de zirconium chauffes a la meme temperature. La solubilite de 1'oxygene dans le nickel en
equilibre avec 1'oxyde NiO, a cette temperature, est de 0,019% en masse.
En supposant que la concentration de 1'oxygene dissous dans le nickel
suit la loi de Henry, calculer le % d'oxygene residuel apres balayage par
1'hydrogene en supposant que 1'equilibre est atteint.
Donnees :
Exercice 5.9
Le pourcentage de carbone dissous dans le fer peut etre fixe par des
melanges gazeux CO 2 -CO. On a ainsi obtenu a 1 000 °C, sous une pression de une atmosphere, les resultats suivants :
% en masse deC
0,13
0,45 0,74 0,96
1,23
1,4
Pression de CO(atm) 0,891 0,966 0,9807 0,9862 0,9902 0,9919
1°) Calculer 1'activite a c du carbone dans les differentes solutions
solides en prenant comme etat standard le graphite solide pur.
On donne les expressions des AGT de reactions :
C(solide)
C(solide)
Ainsi que : C = 12 et Fe = 56
2°) Calculer la fraction molaire x c du carbone pour chacune de ces
compositions. Tracer la courbe a c = f (x c ). En deduire la solubilite
maximum dans la solution solide fer-carbone appelee austenite.
Tracer la courbe donnant le coefficient d'activite y c du carbone.
3°) Exprimer la relation entre a c , yc, a' c et f c ou a' c et y' c sont 1'activite
et le coefficient d'activite du carbone quand on prend comme etat
standard le carbone en solution infmiment diluee (graphite pur
dans une solution hypothetique qui suivrait la loi de Henry). Vers
quelle valeur tend y c quand x c tend vers 0 ? En deduire les valeurs
de a' c et tracer a' c = flx c ).