Document cours diagrammes d`Ellingham 1) On trouve dans les

Document cours diagrammes d’Ellingham
1) On trouve dans les tables les données suivantes:
formule
Al
Al2O3
O2
Mg
MgO
Tf (K)
933
2320
Lf(kJ/mol)
10,9
108,8
Tvap (K)
923
3073
9,2
77,4
1363
3870
2740
3250
Lvap (kJ/mol)
284
DfH° (kJ/mol)
-1675
131,8
-601,7
S° (J.mol-1.K-1)
28,3
50,9
205
32,7
26,9
Donner les équations et la représentation graphique des diagrammes d'Ellingham du magnésium et de l'aluminium.
2) Sachant qu'il suffit de chauffer faiblement l'oxyde de mercure solide pour le décomposer en mercure liquide et
dioxygène, déterminer :
a- A quelle température le diagramme d'Ellingham du mercure coupe l'axe des abscisses.
b- A quelle température on peut décomposer l'oxyde de mercure en contact avec l'atmosphère.
c- Quelle est la pression de dioxygène en équilibre avec l'oxyde de mercure à 0°C.
formule
Hg(liq)
HgO(s)
DfH° (kJ/mol)
Tvap (K)
630
-58,6
S° (J.mol-1.K-1)
76
73,6
3) Données thermodynamiques pour la construction du diagramme d' Ellingham du carbone.
formule
C(gr)
CO(g)
CO2(g)
DfH° (kJ/mol)
-110,5
-393,5
S° (J.mol-1.K-1)
5,7
197,6
213,6
4) Réduction de l’oxyde de zinc par le dihydrogène
Données :
sur le dihydrogène gaz :
S° = 130,6 J/(mol.K)
sur l’eau gaz :
DfH° = -241,8 kJ/mol
S° = 188,7 J/(mol/K)
sur le dioxygène gaz:
S° = 205 J/(mol.K)
Sur le zinc et l’oxyde de zinc :
Zn fond à 419°C et bout à 907°C sous 1 bar
ZnO est solide aux températures étudiées
DfH° (kJ/mol)
Zn (s)
Zn(g)
ZnO(s)
130,7
-384,3
S° (J.mol-1.K-1)
41,6
156,3
43,6
DfusH° (kJ/mol)
6,7
Tracer, pour un intervalle de température cohérent avec les états indiqués dans l’équation-bilan, les diagrammes
d’Ellingham relatifs au zinc et au dihydrogène. Conclure sur la possibilité de réduire l’oxyde de zinc par le dihydrogène
gazeux.