Exercices de chimie des solides
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et
∆G(T) ≈ ∆G
◦ (T) = −53 504 + 65,65 T
On obtient la figure suivante :
Les deux droites coupent la droite horizontale ∆G(T) ≈ ∆G
◦ (T) = 0 en
deux points qui encadrent la valeur moyenne de 835 K.
2
◦ ) a) La stabilité relative des oxydes entre eux ou avec le métal peut
être estimée à partir d’un diagramme d’Ellingham, comme on l’a
déjà vu dans l’exercice 5.1. Dans le cas du fer et de ses oxydes
FeO, Fe 3 O 4 et Fe 2 O 3 , le tracé d’un tel diagramme permet de retrouver les résultats de la question 1. Ce diagramme est obtenu à
partir des enthalpies libres standards de formation de ces oxydes,
en n’oubliant pas que les diagrammes d’équilibre sont établis pour
une mole d’oxygène gazeux. Les réactions à considérer sont les suivantes :
(1) 2 Fe + O 2 → 2 FeO
∆G 1 = 2 ∆G
◦
f (FeO)
(2) 6 FeO + O 2 → 2 Fe 3 O 4
∆G 2 = 2 ∆G
◦
f (Fe 3 O 4 ) − 6∆G
◦
f (FeO)
(3) 3/2 Fe + O 2 → 1/2 Fe 3 O 4 ∆G 3 = 1/2 ∆G
◦
f (Fe 3 O 4 )
(4) 4 Fe 3 O 4 + O 2 → 6 Fe 2 O 3 ∆G 4 = 6 ∆G
◦
f (Fe 2 O 3 ) − 4 ∆G
◦
f (Fe 3 O 4 )
d’où
∆G 1 (298 K) = −481 960 J.mol
−1 et ∆G 1 (1 200 K) = −369 120 J.mol
−1
∆G 2 (298 K) = −549 840 J.mol
−1 et ∆G 2 (1 200 K) = −324 160 J.mol
−1
∆G 3 (298 K) = −498 930 J.mol
−1 et ∆G 3 (1 200 K) = −357 880 J.mol
−1
∆G 4 (298 K) = −447 504 J.mol
−1 et ∆G 4 (1 200 K) = −201 760 J.mol
−1