Electrochimie

[tim-tam]

Bonjour,

J'ai un exercice a faire et j'ai un petit souci pour une question (voir pièce jointe). On nous demande de calculer la quantité de solide présent dans chaque cas. Seulement voilà pour le savoir il faut faire un tableau d'avancement et donc SURTOUT savoir qu'elle est la réaction qui à lieue... et là je ne voit pas du tout comment quels sont les produits qu'on obtient avec Fe et NiO (pour le premier exemple "a" ).
Je sais juste que Fe --> Fe2+ + 2e- si il est oxydé et que 2Ni+O2 -->2NiO ... donc je voit pas trop comment faire ... a moins que la réaction soit Fe+ NiO --> FeO + Ni ?? (je trouve sa louche)

Merci à ceux qui prendrons le temps de me répondre.
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[jeanne08]

Quelles sont les données du diagramme d'Ellingham à 1000K ?
Tu dois lire deltarG° de 2Fes + O2 -> 2FeOs et de 2Nis +O2 -> 2NiOs et ainsi prévoir dans quel sens se fait la réaction Fes + NiOs = FeOs + Nis

[tim-tam]

Alors pour 2Fe(s) + O2 --> 2FeO(s) le deltaG(1000K)=-399,6*10^3
pour 2Ni(s) +O2 --> 2NiO(s) le deltaG(1000K)=-287,8*10^3

comment je fait pour prévoir le sens de réaction ? la droite qui correspond au couple NIO/Ni sur le diagramme est au dessus de celle de FeO/Fe (et elle ne se coupent pas)

merci pour votre réponse

[jeanne08]

- je suppose que les deltarG° sont en J/mol
1) pour la réaction 2M s + O2 g = 2MO s on la relation deltarG° = - RT* Ln1/PO2eq= RT *LnPO2eq avec PO2eq = pression à l'équilibre lorsqu'on a Ms et MO s . On remarquera que les POeq sont très petites et calculables ... Si PO2>PO2eq alors on a seulement MOs et si PO2<PO2eq alors on a seulement Ms.
Le diagramme d'Ellingham est donc aussi une représentation de RTLn PO2eq pour des couples Ms/MOs
Ces remarques sont valables pour les couples Fe/FeO et Ni/NiO
2) on ne peut pas avoir les deux équilibres Fe/eEO et Ni/NiO avec O2 ensemble car les PO2eq ne sont pas les mêmes !
3) pour la réaction Fes + NiOs = FeOs + Nis on a deltarG° = 1/2 ( deltarG°FeO - deltarG°NiO ) <0 donc sens 1 donc la réaction est totale dans le sens Fe+NiO -> Fe0+Ni
remarque :dans le diagramme d'Ellingham le réducteur qui est au dessous réduit l'oxydant qui est au dessus
Tu vas donc avoir un problème de réaction totale ... à toi de voir ce qui se trouve là selon les produits et quantités de départ .
4) tu pourras alors calculer PO2 si on a un équilibre avec 2 solides M/MO ou un intervalle de PO2 si on a aucun équilibre . Cet oxygène en quantité infinitésimale ( donc négligeable) provient de la dissociation d'une quantité négligeable d'oxyde )
5) le point figuratif du système sur le diagramme d'Ellingham peut se comprendre si on interprète le diagramme d'Ellingham en portant en ordonnée RTLNPO2

[A voir en vidéo sur Futura]

[tim-tam]

d'accord merci beaucoup je vais essayer de faire comme ça. Par contre pouvez vous juste me dire en vitesse d'où vient le 1/2 dans l'expression de DeltarG à votre remarque 3). svp merci

[jeanne08]

parce que chaque réaction s'ecrit 2 M + O2 -> 2 MOs alors que dans la réaction bilan il n'y a que 1 Fe et 1 Ni

[tim-tam]

ok merci !