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Chapitre 5 : Thermodynamique de l’état solide
Portons sur un même graphe les 3 premières droites, respectivement (1),
(2) et (3). Ces droites se coupent en T ≈ 850 K, correspondant à l’équilibre entre les 3 phases (cf 1
◦ ). On peut alors découper le domaine
∆G
◦ (T) = RT Ln P(O 2 ) = f(T) en trois domaines, correspondant chacun au domaine de stabilité de l’une des phases considérées.
La droite représentant l’équilibre Fe 3 O 4 -Fe 2 O 3 n’a pas été portée sur
le diagramme. Elle correspond aux valeurs les plus élevées de ce diagramme.
b) Pour chaque système Fe-FeO, FeO-Fe 3 O 4 et Fe 3 O 4 -Fe 2 O 3 , on peut calculer la pression partielle d’oxygène à partir de la relation :
∆G
◦ (T) = RT Ln P(O 2 )
= 8,314 × 1 200 × Ln P(O 2 )
Les valeurs de P(O 2 ) obtenues sont alors :
– système Fe-FeO :
∆G
◦ (T) = −369 120 J.mol
−1
P(O 2 ) = 8,53.10
−17 atm et log 10 P(O 2 ) = −16,07
– système FeO-Fe 3 O 4 :
∆G
◦ (T) = −324 160 J.mol
−1
P(O 2 ) = 1,26.10
−14 atm et log 10 P(O 2 ) = −13,9
– système Fe 3 O 4 -Fe 2 O 3 :
∆G
◦ (T) = −201 760 J.mol
−1
P(O 2 ) = 1,63.10
−9 atm et log 10 P(O 2 ) = −8,79