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ETUDE DE LA REACTION DE L’OXYDE DE PLOMB ET DE L’EAU PAR LE CARBONE. Données:. T éb (H 2 O) = 100°C. Diagramme d’Ellingham des 3 oxydes: . 1- Oxydes et couples:. PbO. PbO (solide). PbO (solide) / Pb (solide). H 2 O. 100 K - 373 K. H 2 O (liquide). H 2 O (liquide) / H 2(g).
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ETUDE DE LA REACTION DE L’OXYDE DE PLOMB ET DE L’EAU PAR LE CARBONE Données: Téb(H2O) = 100°C Diagramme d’Ellingham des 3 oxydes: 1- Oxydes et couples: PbO PbO(solide) PbO(solide) / Pb(solide) H2O 100 K - 373 K H2O (liquide) H2O (liquide) / H2(g) 373 K - 1000 K H2O (gaz) H2O (g) / H2(g) CO CO(g) CO(g) / C(solide) K.HEDUIT - ETSCO Angers
Données: PbO(solide) / Pb(solide) Oxyde de plomb: a - Équation de formation de l’oxyde: Pb (solide) + O2 = PbO(solide) 2 2 (réaction (1)) DRH°(1) = 2 DfH°(PbO) = 2 x (-219) = -438 kJ b – Calcul de DRH°(1) : c – Calcul de DRS°(1) : DRS°(1) = Calcul de DRG°(1) à 298 K : DRG°(1) = 2 DfG°(PbO) = 2 x (-189,1) = -378,2 kJ DRS°(1) = = -0,201 kJ.K-1 D’où: d – Expression de DRG°(1) : DRG°(1) = -438 + 0,201 T kJ Si T = 100 K DRG°(1) = -418 kJ e – Calcul de DRG°(1) à chaque borne: Si T = 1000 K DRG°(1) = -237 kJ K.HEDUIT - ETSCO Angers
Données: Téb(H2O) = 100°C Eau: Si T < 373 K H2O(liquide) / H2(g) a - Équation de formation de l’eau: H2(g) + O2 = H2O(liquide) 2 2 (réaction (2)) DRH°(2) = 2 DfH°(H2O(l)) = 2 x (-285,5) = -571 kJ b – Calcul de DRH°(2) : c – Calcul de DRS°(2) : DRS°(2) = Calcul de DRG°(2) à 298 K : DRG°(2) = 2 DfG°(H2O(l) ) = 2 x (-237) = -474 kJ DRS°(2) = = -0,326 kJ.K-1 D’où: d – Expression de DRG°(2) : DRG°(2) = -571 + 0,326 T kJ Si T = 100 K DRG°(2) = -538,4 kJ e – Calcul de DRG°(2) à chaque borne: Si T = 373 K DRG°(2) = -449,4 kJ K.HEDUIT - ETSCO Angers
Données: Téb(H2O) = 100°C Eau: Si T > 373 K H2O(g) / H2(g) a - Équation de formation de l’eau: H2(g) + O2 = H2O(g) 2 2 (réaction (2’)) DRH°(2’) = 2 DfH°(H2O(g)) = 2 x (-241,6) = -483,2 kJ b – Calcul de DRH°(2’) : c – Calcul de DRS°(2’) : DRS°(2’) = Calcul de DRG°(2’) à 298 K : DRG°(2’) = 2 DfG°(H2O(g) ) = 2 x (-228,4) = -456,8 kJ DRS°(2’) = = -0,089 kJ.K-1 D’où: d – Expression de DRG°(2’) : DRG°(2’) = -483,2 + 0,089 T kJ Si T = 373 K DRG°(2’) = -450,0 kJ ≈ DRG°(2) e – Calcul de DRG°(2’) à chaque borne: Si T = 1000 K DRG°(2’) = -394,2 kJ K.HEDUIT - ETSCO Angers
Données: CO(g) / C(solide) Monoxyde de carbone: a - Équation de formation de l’oxyde: C (solide) + O2 = CO(g) 2 2 (réaction (3)) DRH°(3) = 2 DfH°(CO) = 2 x (-110,4) = -220,8 kJ b – Calcul de DRH°(3) : c – Calcul de DRS°(3) : DRS°(3) = Calcul de DRG°(3) à 298 K : DRG°(3) = 2 DfG°(CO) = 2 x (-137,1) = -274,2 kJ DRS°(3) = = 0,179 kJ.K-1 D’où: d – Expression de DRG°(3) : DRG°(3) = -220,8 - 0,179 T kJ Si T = 100 K DRG°(3) = -238,7 kJ e – Calcul de DRG°(3) à chaque borne: Si T = 1000 K DRG°(3) = -399,8 kJ K.HEDUIT - ETSCO Angers
Diagramme d’Ellingham des 3 oxydes: PbO(solide) / Pb(solide) DRG°(1)= -438 + 0,201 T kJ H2O / H2 DRG°(2)= -571 + 0,326 T kJ DRG°(2’)= -483,2 + 0,089T kJ CO/ C DRG°(3)= -221 - 0,179 T kJ Tableau récapitulatif: Tvap = 373 K Tinv1 = 572 K Tinv2 = 979 K PbO(s) CO(g) C(s) Pb(s) CO(g) T (en K) DrG°(PbO) (kJ) DrG°(H2O) (kJ) DrG°(CO) (kJ) PbO(s) C(s) H2O(g) 100 -418,0 -538,4 -228,7 H2 (g) Pb(s) CO(g) 373 -449,4 C(s) 1000 -237,0 -394,2 -399,8 Vaporisation H2O(l) H2 (g) Diagramme d'Ellingham de PbO, H2O et CO K.HEDUIT - ETSCO Angers Zn (l) ZnO(s)
