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Changements de phase et diagrammes dEllingham. Diagramme de phases du corps pur.

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1 Changements de phase et diagrammes dEllingham

2 Diagramme de phases du corps pur

3 Règle des phases Théorème de Gibbs: La variance = V = C + 2 – La variance = nombre minimal de paramètres à fixer pour déterminer un système. Pour 1 constituant, V= 3- (et pour 2 constituants, V= 4-

4 Diagramme de phases

5 P (bar) T (K) T C solide liquide gaz Au point triple, =3 et v=0. Dans les zones solide, liquide ou gaz, =1 et v=2. Léquilibre de changement détat du corps pur est monovariant.(lignes TA,TB,TC) V=2 V=1 V=0 A C

6 P (bar) T (K) T C solide liquide gaz a b La vaporisation dun liquide

7 T temps Échauffement constant à pression constante a b (l+g), v=1 (g), v=2 T ébullition (l), v=2

8 P (bar) T (K) T C solide liquide gaz Décompression dun solide a b

9 P volume Décompression isotherme a b (s) (s+l) (l+g) (l) (g)

10 P (bar) T (K) T C solide liquide gaz chauffage dun solide a b

11 T volume Échauffement isobare a b (s) (l+g) (l) (g) (s+l)

12 P (bar) T (K) T C solide liquide gaz Refroidissement dun gaz ab

13 T temps Courbe de refroidissement isobare a b (g) (s) (l) Liquide en surfusion T fusion

14 Les systèmes réactionnels (2,3 ou x composants)

15 Règle des phases Théorème de Gibbs: La variance = V = C + 2 – Pour 2 constituants, V= 4- V = 1 si 3 phases présentes, ou V = 2 si 2 phases présentes

16 P T a b b CaCO 3 (s) CaO(s) + CO 2 (g) Le système binaire CaO et CO 2,

17 Règle des phases La variance = V = C + 2 – N-R Pour 2 constituants, V= 4- V = 1 si 3 phases présentes, ou V = 2 si 2 phases présentes

18 P T Changements de phases a b b CaCO 3 (s) CaO(s) + CO 2 (g) Dans le système binaire CaO et CO 2, V = C+2- = 4- =1 sur ligne déquilibre Si T ou P alors CaCO 3 disparaît

19 P(O 2 ) T Changements de phases a b Ag 2 O(s) Ag(s) + O 2 (g) Dans le système binaire Ag 2 O et O 2, V = C+2- = 4- =1 sur ligne déquilibre Ou les trois phases coexistent

20 Diagrammes dEllingham G = H – T S pour toute réaction avec une mole doxygène. Le segment de graphe G en fonction de T aura: Intercepte = H Pente = – S

21 Préparation du nickel (1)2Ni(s) + O 2 (g) NiO(s) (2)C(s) + O 2 (g) CO 2 (g) (3)2NiO(s)+ C(s) CO 2 (g)+ 2Ni(s) G1= ,189T G2= ,003T G3= G2 - G1 = 0 a léquilibre, soit à 448K

22 Préparation du nickel T(K) G 448K NiO Ni CO 2 C Ici NiO et C ne Réagissent pas Ici NiO et C donnent Ni et CO

23 Aluminothermie: Fe 2 O 3 +Al----2Fe+Al 2 O 3

24 Stabilité des oxydes

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26 Diagrammes dEllingham

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28 Elaboration du zinc et du plomb

29 Stabilités des oxydes de fer Il existe Fe, FeO, Fe 3 O 4 et Fe Les couples théoriques sont: 1 FeO/Fe 2 Fe 3 O 4 / Fe 3 Fe 2 O 3 /Fe 4 Fe3O4/FeO 5 Fe2O3/FeO 6 Fe2O3/Fe3O4 Mais Fe2O3 donne toujours Fe3O4 donc 3 et 5 impossibles Au dessus de 843K on a 4 puis 1.

30 LE HAUT FOURNEAU


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