Exercices de chimie des solides
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Exercice 5.9. Système argent-cuivre
1
◦ ) Considérons le diagramme de phases du système binaire Ag-Cu, établi
à pression constante :
a) On refroidit un liquide de composition x Cu = 0,2. Décrire ce qui se
passe lors du refroidissement ; donner en particulier l’allure du thermogramme et préciser la variance du système. Donner la composition des phases en présence à 1 000 K, ainsi que leurs pourcentages
respectifs.
b) En supposant que la solubilité du cuivre dans l’argent (phase α)
dépend linéairement de la fraction molaire, quelle est la teneur en
cuivre dans la solution solide à 1 140 K ?
c) On prend un barreau d’argent contenant 10 % en mole de cuivre.
Ce barreau est porté à 1 150 K. Le liquide et le solide sont séparés.
Quel est le pourcentage de cuivre restant ? Le barreau est alors
refondu à 1 300 K. Lors du refroidissement, à quelle température
la nouvelle phase solide apparaîtra-t-elle ? Quelle sera sa composition ? Ce processus de purification est appliqué dans la fusion de
zone.
d) Donner l’expression du coefficient d’activité du cuivre dans la
phase α, à 1 000 K. On précisera l’état standard choisi pour définir cette activité du cuivre. Quelle est sa valeur au maximum de
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Exercice 5.9. Système argent-cuivre
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◦ ) Considérons le diagramme de phases du système binaire Ag-Cu, établi
à pression constante :
a) On refroidit un liquide de composition x Cu = 0,2. Décrire ce qui se
passe lors du refroidissement ; donner en particulier l’allure du thermogramme et préciser la variance du système. Donner la composition des phases en présence à 1 000 K, ainsi que leurs pourcentages
respectifs.
b) En supposant que la solubilité du cuivre dans l’argent (phase α)
dépend linéairement de la fraction molaire, quelle est la teneur en
cuivre dans la solution solide à 1 140 K ?
c) On prend un barreau d’argent contenant 10 % en mole de cuivre.
Ce barreau est porté à 1 150 K. Le liquide et le solide sont séparés.
Quel est le pourcentage de cuivre restant ? Le barreau est alors
refondu à 1 300 K. Lors du refroidissement, à quelle température
la nouvelle phase solide apparaîtra-t-elle ? Quelle sera sa composition ? Ce processus de purification est appliqué dans la fusion de
zone.
d) Donner l’expression du coefficient d’activité du cuivre dans la
phase α, à 1 000 K. On précisera l’état standard choisi pour définir cette activité du cuivre. Quelle est sa valeur au maximum de