diagrames d"Ellingham

[invite0d8033e9]

Bonjour à tous!

Voilà j'ai un souci au niveau d'une question pour cette exercice pouvez vous m'aidez a savoir quel sont les etapes a faire pour arriver au résultat. Merci

Enoncé:

On étudie l'equilibre suivant:
2Hg+O2(g)=2HgO(s)
On distingue 2cas:
(a) 2Hg(l)+O2(g)=2HgO(s) pour T<630K

(b) 2Hg(g)+O2(g)=2HgO(s) pour T>630K
en annexe on a le diagramme d'ellinghma du mercure composé de 2 segment de droite (croissante). (désolé je sais pas comment faire pour l'afficher sur ce post)

1) calculer les pentes des segment de ce diagramme.
Données: DvapH°=58.1Kj/mol
DfH°(HgO)=-90.8Kj/mol
S°(J/K/mol)=> Hg=76 ; HgO=70.3; O₂=205

pour la reaction (a) j'ai: DrS°=-216.4J/K/mol
donc la pente: -DrS°= 216.4J/K/mol


pour reaction (b): DrS°=-308.6J/K/mol
donc la pente: -DrS°= 308.6J/K/mol

2)Exprimer l'enthalpie libre de la reaction (a) en fonction de l'enthalpie libre standard DrG°(T) de la reaction, de la pression P(O₂), de la temperature T et de la pression standard P°. Peut on obtenir du mercure liquide par simple chauffage de HgO(s) sous P(O₂)=0.2bar.

Justifier en traçant sur le document annexe le graph donnant RT ln(P(O₂)/P° ) en fonction de la temperature pour cette valeur de pression données.

Ici j'ai l'expression pour le reste probleme. Voici ce que j'ai fait:

DrG(T)=DrG°(T)+ RTlnQ
=DrG°(T)+RTln((P°/PO₂ )

Apres je sais pas du tout comment tracer ni repondre a la question;

Merci d'avance pour toute l'aide apportés!
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[invite0d8033e9]

aidez moi svp

[JereN]

Comme demandé , il suffit de tracer sur le graphe la droite : y = RT ln(P(O₂)/P° ) soit y= 8,314.ln(0,2). T puisque P° est la pression atmosphérique
Cette droite va te donner un point d'intersection avec un des segments de droite deltaG° = f(T). Ce point d'intersection correspond à la décomposition de l'oxyde HgO en mercure : s'il est situé sur le 1er segment de droite correspondant à la réaction (a) , alors le mercure obtenu sera sous forme liquide (cas où T<630K) et s'il est sur le 2ème segment, alors on obtient du mercure gazeux

[jeanne08]

Pour que la réaction a se produise dans le sens 2 ( décomposition de HgO ) il faut que l'affinité chimique soit négative donc que DrG(T) soit positif ....

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite0d8033e9]

ok merci à vous de m'avoir expliquer mais sur mon graph quand je prend différente valeur de T j'ai une droite horizontale qui très très proche de l'axe des abscisse je trouve ça bizarre!

exemple: quand je calcule pour T= 800K j'ai y= -10704J/mol ;par rapport a mon axe je trouve ça bizarre pas vous?

[JereN]

Non, c'est tout-à-fait normal
Le point d'intersection doit donc se situer vers 700K : c'est la température à partir de laquelle HgO se décompose pour donner Hg gazeux.
Pour obtenir Hg liquide, il faudrait chauffer HgO sous vide ce qui abaisserait la pression partielle P(O₂) : tu peux d'ailleurs tracer une nouvelle droite y = f(T) pour P(O₂)=10^-5 bar (par exemple) et là tu trouveras un point d'intersection inférieur au point de fusion de Hg.
C'est justement dans le tracé de toutes ces droites que repose le principe du diagramme d'Ellingham pour les métaux.

[invite0d8033e9]

ah ok, merci beaucoup pour toutes ces explications jereN