Diverses questions sur les diagrammes d'équilibres de phase

[freemp]

Salut à tous.
J'aurais diverses questions sur les diagrammes d'équilibres de phases ainsi que les diagrammes binaires.
Ma première question : ces deux noms ont ils la même signification ?
Ma seconde question concerne la pièce jointe.

eqph.jpg
Sans titre.jpg
Le document avec les trous est le document que je dois remplir et l'autre est la correction.

En fait dans mon cours il est écrit selon la règle des températures qu'à T fixée, on doit franchir des alternances monophasées/biphasées. Ceci est bien respecté à 600° mais pas à 500°
Pourquoi on a pas cette règle à 500° ???

Par ailleurs comment peut on deviner qu'il faille mettre exactement du Cu2Sb là où il apparaît sur le diagramme ???

Enfin si j'ai bien compris l'eutectique est le point où le liquide est présent à la plus faible température et en dessous on a des mélanges de solides biphasés, mais pourquoi on a deux eutectiques ici (E1 et E2), d'après cette définition il ne peut y en avoir qu'un ?!

Par ailleurs j'ai un peu du mal à comprendre les eutectoides, les péritectiques je ne sais pas vraiment ce que c'est...

J'aurai une autre question pour vérifier si j'ai bien compris un autre point.

La variance étant de 1 quand on traverse un domaine biphasé, la composition des composants ne peut pas varier à T fixée.
Pour un mélange alpha+beta, celà signifie que dans la phase alpha j'aurai toujours la même proportion de constituant A tout au long de la ligne T=cte (et donc la même de B sur cette même ligne dans le domaine biphasé).
En revanche ce qui va changer c'est le pourcentage de alpha dans alpha + beta (et donc le pourcentage de beta dans alpha + beta).
Est-ce juste ?

Merci beaucoup pour votre aide !
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[jeanne08]

- quand tu te déplaces de gauche à droite à 500°C tu as bien une alternance monophasé-biphasé : solution solide alpha , puis mélange de solutions solides alpha et beta , puis solution solide beta , puis solution solide beta+ cu2Sb solide ...
- sur la ligne du haut tu as les proportions molaires de Cu et Sb et tu vois que le solide contient 1/3 de Sb en mol donc il repond à la formule Cu2Sb ( tu pourrais retrouver cela avec la composition massique du liquide et les masses atomiques de Cu et Sb)
- definition eutectique : le liquide est en présence de 2 solides en équilibre
- lorsqu'on a à 500°C un mélange de phase alpha solide et phase beta solide on a la composition de la phase alpha à ~11% de Sb , celle de beta à environ 32% de Sb et la proportion de ces deux phases varie selon la composition globale du mélange ( tu connais la règle des moments chimiques ? )

[freemp]

Salut.
Ben non à 500° quand j'arrive ~49% de la ligne du bas, je franchis une frontière qui me fait passer de Beta+Cu2Sb à Delta+Cu2Sb (biphasé;biphasé).
Et regarde à 300° quand on arrive juste avant 50% de la ligne du bas, on rencontre cette même ligne verticale (en dessous du point P1). Et on passe de "epsilon + Cu2Sb" à "Delta + Cu2Sb" qui sont tous deux biphasés. L'alternance n'est donc pas respectées (on a biphasé 1 -> biphasé 2).

Par ailleurs ce qu'on appelle alpha, beta, delta ce sont bien des phases de solides ? (Ça pourrait être du genre graphite ou diamant)

Hmmm je ne vois pas où tu vois que le solide a 1/3 de Sb en mol. Tu parles du MCu = 63.55g et MSb = 121.75g ? Car effectivement Mcu = 1/3*(Mcu+MSb) mais je vois pas le rapport avec la physique de la chose. Tu parles plutôt de la ligne tout tout en haut ?
D'ailleurs je ne comprends pas ce que représente cette ligne tout en haut. Car son échelle est différente de celle tout en bas avec pourtant toujours un pourcentage en Sb.

Sinon pour le dernier point, ok je pense que j'avais compris (ouais je connais la règle des moments chimiques).

Merci pour ton aide.

[jeanne08]

- à 500°C tu passes de beta + Cu2Sb à Cu2Sb seul puis à delta+Cu2Sb donc diphase, monophasé puis diphasé
- la ligne du haut représente d'après moi le pourcentage molaire en Sb et on voit que le solide ( composé defini ) contient 1/3 de mol en Sb . Tu peux aussi retrouver cela en considérant 100 de solide avec 49% de Sb soit 49g de Sb soit 0,4 mol de Sb et 51 g de Cu soit 0,8 mol de Cu ce qui correspond bien à la formule Cu2Sb
- alpha , beta et delta sont des solutions solides

[A voir en vidéo sur Futura]

[freemp]

Ah ok, il y a donc une zone entre delta + Cu2Sb et beta+Cu2Sb que je n'avais pas vue et qui contient du Cu2Sb seul.

Pourrais tu me dire si le raisonnement suivant est juste ?

Je pars du diagramme "vierge" (celui avec les trous).
Je commence à le remplir comme qui suit (on commence à 500K par exemple): Je fais alterner les phases monophasées biphasées ce qui donne à 500K :
Alpha -> Biphasé01 -> Beta -> Biphasé02 -> Monophasé -> Biphasé03 -> Delta.

Pour Biphasé01, il est entre alpha et Beta il est donc facile de deviner que ce sera du alpha+beta.
Pour Biphasé02 et Biphasé03 je peux pas savoir pour l'instant, il faut d'abord que je determiné Monophasé.
Pour ça Je vais à la frontière Biphasé02/Monophasé par exemple.
Je remonte à la verticale et je regarde le % en Sb.
Je constate que j'ai ~30% en Sb, j'en déduis donc que j'aurai une formule du type Cu2Sb pour Monophasé.
Je peux donc déduire que Biphasé02 sera Beta+Cu2Sb
Biphasé03 sera Delta+Cu2Sb.

C'est bien ça ?????

J'aurai une autre question : qu'appelles tu composé défini (j'ai trouve une définition sur internet mais je la comprend pas trop : "phase dont la composition ne varie pas ou varie peu autour de sa composition dite stoechiométrique par exemple AnBm, Al2O3, Fe3C").

Et ensuite, sur le graphique ici la zone en Cu2Sb pure est infinitésimale non ? Je vois même pas ses frontières (pour moi c'est une ligne verticale d'aire quasi nulle). Elle n'était pas explicitée au début, il fallait la "deviner", tu l'as déduite de la variation des phases (mono, bi, mono, bi) ?????
Et ensuite on voit bien qu'à cet endroit on a pas vraiment 30% en Sb mais 33% environ (échelle log). Pour moi on devrait être pile poile en dessous de 30% pour avoir du Cu2Sb, comment expliques tu ce décalage ?

Merci !!!!

[jeanne08]

- un composé défini est un solide de composition fixe ( donc qui a une formule chimique bien définie) . Ici tu as une droite verticale ( qu'il ne faut surtout pas oublier ! ) qui s'arrête à 585°. Ce composé défini existe à une température inférieure à 585°C . A cette température il se décompose en un liquide et une solution solide beta.
- ici le composé défini contient en masse 49% de Sb et en mol , non pas30%de Sb mais 33% c'est à dire exactement 1/3 de Sb, donc il répond à la formule Cu2Sb ( 1/3 de Sb et 2/3 de Cu ) . Il n'y a pas d'échelle log dans ce diagramme
- ta succession de gauche à droite à 500°C est exacte et surtout n'oublie pas la droite verticale qui correspond à un solide de composition précise ( donc forcément représenté par une verticale ! )

[freemp]

Ah oui je me suis embrouillé, 1/3 c'est 0.33 et pas 0.30, merci !

J'aurai quelques dernières questions de vocabulaires, j'ai cherché des définitions sur internet et soit elles sont impossibles à trouver, soit elles sont pas claires du tout.
Qu'est ce que sont les Eutectoïdes, les peritectoïdes et les monotectiques (les points ou les zones/courbes correspondants à ces définitions) ?
Merci beaucoup !

[jeanne08]

Malheureusement je ne peux pas t'aider pour ces définitions ... j'ai peut être su... mais j'ai oublié, par contre je n'ai pas oublié la signification des différentes zones et courbes d'un diagramme binaire.

[freemp]

Arf, pas grave.
Merci beaucoup pour le reste en tout cas, c'est clair maintenant.

Bonne soirée !
(Par contre si quelqu'un d'autre peut m'aider pour ces définitions il est le bienvenue !).