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Chapitre 5 : Thermodynamique de l’état solide
Considérons ainsi trois atmosphères différentes, de l’air (P(O 2 ) =
0,21 atm), de l’azote industriel contenant toujours des traces d’oxygène (P(O 2 ) = 10
−5 atm) et de l’hydrogène également non totalement
pur (P(O 2 ) = 10
−21 atm). Dans un diagramme d’Ellingham, ces atmosphères sont représentées par des droites RT Ln P(O 2 ) cte = RT ln
P(O 2 ) exp . Ces droites ont pour équations :
Air : ∆G
◦ = RT Ln (0,21) = −3,12.10
−3 en kcal.mol
−1
Azote : ∆G
◦ = RT Ln (10
−5 ) = −18,42.10
−3 en kcal.mol
−1
Hydrogène : ∆G
◦ = RT Ln(10
−21 ) = −92,10.10
−3 en kcal.mol
−1
Si l’on représente le comportement des oxydes de cuivre, de vanadium
et de manganèse dans ces trois atmosphères, on obtient les diagrammes
suivants :
Système CuO-Cu 2 O
On voit que, dans l’air, l’oxyde CuO est réduit en Cu 2 O au-dessus de
1 330 K. Cette température est abaissée à 1 000 K dans l’azote et réduite
à 500 K dans l’hydrogène contenant des traces d’oxygène (si l’hydrogène
était rigoureusement pur, c’est le cuivre métal qui se formerait).
Système VO 2 -V 2 O 5
Dans l’air, l’oxyde V 2 O 5 n’est jamais réduit dans le domaine de température considéré. Par contre, il est réduit en VO 2 au-dessus de 1 100 K
dans l’azote industriel. Cette température est abaissée à 460 K dans
l’hydrogène contenant des traces d’oxygène.
Chapitre 5 : Thermodynamique de l’état solide
Considérons ainsi trois atmosphères différentes, de l’air (P(O 2 ) =
0,21 atm), de l’azote industriel contenant toujours des traces d’oxygène (P(O 2 ) = 10
−5 atm) et de l’hydrogène également non totalement
pur (P(O 2 ) = 10
−21 atm). Dans un diagramme d’Ellingham, ces atmosphères sont représentées par des droites RT Ln P(O 2 ) cte = RT ln
P(O 2 ) exp . Ces droites ont pour équations :
Air : ∆G
◦ = RT Ln (0,21) = −3,12.10
−3 en kcal.mol
−1
Azote : ∆G
◦ = RT Ln (10
−5 ) = −18,42.10
−3 en kcal.mol
−1
Hydrogène : ∆G
◦ = RT Ln(10
−21 ) = −92,10.10
−3 en kcal.mol
−1
Si l’on représente le comportement des oxydes de cuivre, de vanadium
et de manganèse dans ces trois atmosphères, on obtient les diagrammes
suivants :
Système CuO-Cu 2 O
On voit que, dans l’air, l’oxyde CuO est réduit en Cu 2 O au-dessus de
1 330 K. Cette température est abaissée à 1 000 K dans l’azote et réduite
à 500 K dans l’hydrogène contenant des traces d’oxygène (si l’hydrogène
était rigoureusement pur, c’est le cuivre métal qui se formerait).
Système VO 2 -V 2 O 5
Dans l’air, l’oxyde V 2 O 5 n’est jamais réduit dans le domaine de température considéré. Par contre, il est réduit en VO 2 au-dessus de 1 100 K
dans l’azote industriel. Cette température est abaissée à 460 K dans
l’hydrogène contenant des traces d’oxygène.