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Chapitre 7 : Defauts ponctuels dans les solides non-stoBchiometriques
Proposer un modele de defauts ponctuels pour interpreter ces resultats.
Exprimer la constante d'equilibre pour les differentes equations de formation
de ces defauts.
Exercice 7.5
1°) Le trioxyde de tungstene W0 3 _ x est deficitaire en oxygene en raison de la presence de cations interstitiels. Sachant que les droites
log x = f (log P 0 2) ont pour pente -1/4, determiner le degre d'ionisation de ces cations.
2°) Le pentoxyde de niobium Nb 2 O 5 _ x est aussi deficitaire en oxygene
avec des lacunes d'oxygene pour les faibles ecarts a la stoechiometrie. Pour les valeurs elevees de x, les droites log x = f (log P O 2)
ont pour pente -5/16, liee a la presence de cations interstitiels.
Determiner le degre d'ionisation de ces cations.
Exercice 7.6
Le dioxyde de niobium est un oxyde deficitaire en metal et peut s'ecrire
Nb!_ x O 2 . Les valeurs de x en fonction de la pression d'oxygene sont:
1 000 °C
1 050 °C
1 100 °C
log 10 P(0 2 )
-21,80
-17,714
-17,408
-17,175
x
0
lo3
1,9 103
3,2 103
logic
-20,796
-17,483
-17,167
-16,537
x
0
3 104
5,5 104
2,3 lO3
logic
-19,67
-16,409
-15,572
-15,400
x
0
5 lO'
4
3 lO'
3
4,3 lO3
1°) Ecrire la reaction de formation des lacunes metalliques dans leur
etat d'ionisation maximum.
2°) Exprimer la relation entre 1'ecart a la stcechiometrie x et la concentration en lacunes [V M ],
3°) Tracer les droites log x =f(log P O2 ). Quelle est la pente de ces
droites et que peut-on en conclure ?
Exercice 7.7
Le dioxyde de zirconium ZrO 2±x peut presenter des ecarts positifs ou
negatifs a la staechiometrie. Ecrire les deux types de reactions de formation des defauts les plus probables. Ces defauts existent dans les deux
domaines de composition. Exprimer la variation de la dependance en P O 2
de la concentration de chacun des defauts, dans chaque domaine.