Détermination d'un diagramme de phase par conductimétrie

[invite171486f9]

Bonsoir !
Il paraît qu'il est possible de tracer un diagramme de phase grâce à une méthode conductimétrique.
Pour différentes compositions, on mesure la conductivité de l'échantillon à différentes températures. On obtient donc une famille de courbes conductivité=f(T) pour chaque composition. (cf courbe jointe).
J'ai du mal à voir ce pourquoi les 2 courbes du bas n'ont pas de point de cassure ?
(pour moi, un point de cassure représente le point de fusion : le passage du liquidus, et l'apparition d'une phase solide)
Merci pour toute aide !
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[ArtAttack]

Que représentent x et K ?

[moco]

Ce qu'il faudrait aussi savoir, c'est ce que Citron 21 désigne par le terme de diagramme de phases. S'agit-il d'un diagramme de fusion d'un alliage binaire ? S'agit-il du diagramme de phase d'une solution qui serait éventuellement saturée en deux sels simultanément ? Ou d'un autre diagramme de phase ???

[invite171486f9]

On s'intéresse à la détermination d'un diagramme de phase solide-liquide d'un mélange binaire V2O5/K2S2O7.
K est la conductivité électrique mesurée.
x est la fraction molaire en K2S2O7 probablement (ça n'est pas précisé de quel composé x est la fraction !)
Merci à vous de vos réponses

[A voir en vidéo sur Futura]

[ArtAttack]

Moi je penche pour un truc qui se passe, ou peut-être pas.
A question floue et approximative, réponse floue et approximative.

Quelle est la relation directe entre ln K et 1/T ?

[moco]

Est-ce que ton mélange est étudié en phase aqueuse ou pas ? Si c'est en absence d'eau, les températures doivent être assez élevée, pour que K2S2O7 se mette à fondre, et le problème devient très différent, car les conductibilités n'ont pas les valeurs qu'on a établies pour les solutions aqueuses.

[Chalco]

Bonjour,
Il s'agit vraisemblablement de la mesure de la variation de la conductivité d'un mélange V2O5-K2S2O7 fondu (T de l'ordre de 600 K). En milieu liquide (1/T petit, à gauche) la conductivité varie linéairement avec 1/T (conduction ionique, sans doute). À la solidification, la conduction n'est plus ionique (électronique, peut-être, à cause de V2O5, mais ce n'est qu'une hypothèse). La conductivité diminue brusquement (-ln K augmente). La conductométrie permet donc de déterminer la température de changement de phase.

[invite171486f9]

C'est justement le cas moco. Je n'ai pas beaucoup plus d'explications de la part de l'énoncé, mais je pense comme Chalco le dit qu'il y a absence d'eau. C'est juste un mélange binaire V2O5-K2S2O7, dont on étudie le point de fusion pour différentes compositions.
Ce que j'ai du mal à voir c'est la définition exacte de la conductivité dans ce cas. Parce que ok en solution aqueuse c'est un électrolyte qui va permettre la conduction du courant dans l'eau.
Pour un mélange binaire fondu, en l'absence d'eau, par contre, j'ai du mal à voir comment définir une conductivité pour la phase liquide, et encore plus pour la phase solide ??

[jeanne08]

Il me semble normal que la conductivité change lorsqu'il apparait une phas solide ( donc j'ignore tout et en particulier si elle peut etre conductrice ) car lorsqu'il apparait une phase solide et qu'elle se dépose la composition du liquide ( qui contient des ions ) change au fur et à mesure qu'il y a plus de solide donc il me semble normal que la conductivité change. Je pense qu'on peut donc reconstituer une partie du diagramme binaire en portant Ts ( T à la cassure ) en fonction de x ( fraction molaire ... il serait interessant de savoir de quoi ? )

[invite171486f9]

Peut-être que x représente la fraction molaire de K2S2O7. Ce qui explique pourquoi lorsqu'on atteint une fraction trop faible (voire nulle) en K2S2O7, la cassure ne peut plus s'observer parce qu'on n'a plus une concentration en électrolyte suffisamment faible. C'est possible ?
Comment est-ce possible que le solide obtenu après le point de cassure puisse conduire le courant ?
Merci bien d'avance

[ArtAttack]

Bien sûr que non il y a pas d'eau.
Sinon ce serait un diagramme ternaire.
Jouer sur une propriété électrochimique pour fixer un diagramme pourquoi pas. Mais tant d'effort pour si peu.....
Il te manque des notions comme les lois de Raoult, Henry, des leviers.

Pour autant tu as accès à des publis, vue ta figure.
Dis-nous plus sur tes connaissances.

[invite171486f9]

J'ai déjà toutes ces notions des lois de Raoult, de Henry, des leviers, etc... et tout ce qui sert à interpréter un diagramme de phase binaire ou ternaire déjà construit.
Ici de toute évidence, il ne s'agit pas d'une INTERPRETATION d'un tel diagramme, mais de la méthode présentée pour en CONSTRUIRE un nouveau !
Ma question se résume à cela : j'ai toujours acquis des notions sur la conductivité en solution aqueuse. Ici elle est présentée dans un cadre différent (solide ou liquide binaire fondu). Qu'en est-il de cette nouvelle conductivité comparée au cas d'une solution aqueuse avec un électrolyte ? Comment un solide ou un liquide fondu peuvent conduire le courant comme le feraient des ions en solution ?
Ce graphe provient d'un sujet d'agrégation (Chimie, 2011) sur lequel je m'entraîne.
Et pour ce qui est de mes connaissances, je suis en dernière année d'école d'ingé en chimie.

[ArtAttack]

Y a des points, et un point triple à déceler.
Un tel diagramme est possible
Conductémétrie, voltampérométrie cyclique.
Quelles sont les mesures ?
Avec un diagramme A-c-T on en serrait fixe

[jeanne08]

- un liquide qui contient des ions ( donc des charges mobiles ) est conducteur . Il existe aussi des solides conducteurs. Ici je ne sais pas de quel solide il s'agit et je ne sais pas si il est conducteur .
- lorsqu'on a un diagramme binaire solide liquide et que l'on refroidit un liquide de composition donnée , lorsqu'on atteint la température du liquidus il apparait un solide ( de composition différente du liquide ) et lorsque la température continue à descendre on a de plus en plus de solide et la composition du liquide change . Il me semble donc normal que la conductivité du liquide change alors brusquement lorsque le solide apparait. la conductivité avant la température du liquidus est celle d'un liquide de composition fixe et après la température du liquidus est celle d'un liquide de composition variable ( il ne doit pas y avoir de cassure pour x =0 ) . Je pense donc que le graphe température de cassure en fonction de x représente le liquidus dans un domaine de compositions limité.

[invite171486f9]

ArtAttack : Je n'ai pas d'autres possibilités de mesures, ni d'autres graphes sur lesquels m'appuyer que celui que je vous ai donné présentant des mesures par conductimétrie !
Jeanne08 : Je n'avais pas vu le problème sous cet angle, mais maintenant ça paraît logique... Merci beaucoup pour votre explication !!