Exercices de chimie des solides
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À partir de ces résultats, on trace la courbe « isotherme » à 1 200 K,
représentant la relation entre la composition de la phase solide et la
pression d’oxygène. On supposera que le monoxyde (ou protoxyde) de
fer FeO est stœchiométrique.
c) Pour faciliter la manipulation des mélanges oxydo-réducteurs CO 2 /CO,
on a tracé des abaques (annexe 5.2) sous forme de courbes
P(O 2 ) = constante, donnant la température en fonction du log 10
[P(CO 2 )/P(CO)]. On a porté, sur la figure précédente, les rapports R =
[P(CO 2 )/P(CO)] correspondants à :
• R = 1/100 d’où la valeur de log 10 P(O 2 ) estimée à partir des
abaques −19,3. Ce mélange gazeux réduit tous les oxydes en fer
métal. Mais on voit sur la figure que ce mélange est trop riche en
CO, si bien que l’on doit considérer la réaction de Boudouard :
2 CO = CO 2 + C
La libération de carbone implique alors la carburation du fer.
• Pour R = 1, soit log 10 P(O 2 ) ≈ −15,5, le mélange est en équilibre
avec FeO ; en d’autres termes, il oxyde le fer en FeO ou réduit
Fe 3 O 4 en FeO.
• Pour R = 100/1, soit log 10 P(O 2 ) ≈ −11,5, le mélange est en équilibre avec Fe 3 O 4 , donc il oxyde FeO ou réduit Fe 2 O 3 en Fe 3 O 4 .
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À partir de ces résultats, on trace la courbe « isotherme » à 1 200 K,
représentant la relation entre la composition de la phase solide et la
pression d’oxygène. On supposera que le monoxyde (ou protoxyde) de
fer FeO est stœchiométrique.
c) Pour faciliter la manipulation des mélanges oxydo-réducteurs CO 2 /CO,
on a tracé des abaques (annexe 5.2) sous forme de courbes
P(O 2 ) = constante, donnant la température en fonction du log 10
[P(CO 2 )/P(CO)]. On a porté, sur la figure précédente, les rapports R =
[P(CO 2 )/P(CO)] correspondants à :
• R = 1/100 d’où la valeur de log 10 P(O 2 ) estimée à partir des
abaques −19,3. Ce mélange gazeux réduit tous les oxydes en fer
métal. Mais on voit sur la figure que ce mélange est trop riche en
CO, si bien que l’on doit considérer la réaction de Boudouard :
2 CO = CO 2 + C
La libération de carbone implique alors la carburation du fer.
• Pour R = 1, soit log 10 P(O 2 ) ≈ −15,5, le mélange est en équilibre
avec FeO ; en d’autres termes, il oxyde le fer en FeO ou réduit
Fe 3 O 4 en FeO.
• Pour R = 100/1, soit log 10 P(O 2 ) ≈ −11,5, le mélange est en équilibre avec Fe 3 O 4 , donc il oxyde FeO ou réduit Fe 2 O 3 en Fe 3 O 4 .