Creeaza.com - informatii profesionale despre


Simplitatea lucrurilor complicate - Referate profesionale unice



Acasa » referate » chimie
Potentialul de oxigen

Potentialul de oxigen



Potentialul de oxigen

Se numeste potential de oxigen marimea , in care P este tensiunea de disociere a oxidului. El reflecta capacitatea de oxidare a elementului (metalului) la diferite temperaturi si depinde de temperatura si activitatea termodinamica a oxidului si metalului.

Exemplu: se foloseste reactia de formare a oxidului:

2Me + O2 = 2MeO

Cand Me si MeO sunt substante in stare pura sau in solutie saturata aMeO = aMe = 1, sistemul este monovariant (l = Ci + 2 – f = 2 + 2 – 3 = 1) si deci:

,



logaritmand si inmultind cu – RT ambele parti rezulta:

- RT ln Kp = RT ln P

dar – RT ln Kp = ΔG, deci: .

Rezulta ca potentialul de oxigen depinde numai de natura substantelor reactante si de temperatura (reda afinitatea normala a metalelor sau nemetalelor fata de oxigen).

Diagrama potentialelor de oxigen

Variatia potentialului de oxigena oxizilor cu temperatura in conditii standard este redata de diagrama potentialelor de oxigen (diagrama Ellingham).

Variatia este liniara deoarece in relatia de calcul se neglijeaza influenta temperaturii asupra lui ΔH0 si ΔS0.

Panta dreptei este:

Panta este pozitiva pentru ca ΔS0 < 0 (gradul de dezordine in sistem creste prin inglobarea oxigenului gazos in sistem).

Daca dreapta se prelungeste in stanga pana la T = 0 K (- 273,16 sC) se poate citi pe ordonata ΔH0, adica entalpia de reactie standard la zero absolut (figura 2.17).

Text Box: RT lnPO2 = ΔGs

2Me + O2 = 2MeO

tg = - ΔS0


ΔH0

0 K T

Fig. 2.17. Variatia cu temperatura a potentialului de oxigen al unui oxid

 


Cand Me si MeO formeaza solutii nesaturate sistemul este bivalent

(l = 2) deci potentialul de oxigen depinde de T si de aMe si aMeO.

Constanta de echilibru a reactiei 2Me + O2 = 2MeO are forma:

.

Se logaritmeaza ambele parti ale relatiei si se inmultesc cu – RT:

-RT ln Kp = RT ln P- 2RT ln

de unde:

sau

In reprezentarea grafica (figura 2.18) a functiei = f (T) termenul al doilea al relatiei anterioare poate determina modificarea pantei (pozitiei) dreptelor in functie de valoarea raportului , astfel:

a) > 1 (aMe < 1 datorita intrarii metalului intr-o solutie nesaturata). Rezulta ca dreapta RT ln P= f (T) se roteste in sensul invers acelor de ceasornic, deci potentialul de oxigen creste in jurul unui punct aflat la intersectia intre dreapta respectiva si verticala dusa la T = 0 K (-273,16 sC).

b) < 1 intrarii oxidului intr-o solutie nesaturata – zgura). Rezulta ca dreapta RT ln P= f (T) se roteste in sensul acelor de ceasornic (potentialul de oxigen scade) in jurul aceluiasi punct.

c) = 1, p = RT ln P= ΔG0 potentialul de oxigen depinde numai de temperatura. Cazul este echivalent cazului aMeO = aMe = 1.

Text Box: RT ln PO2 =p0 aMeO=1 aMeO=1

aMe<1 aMeO=1

aMe= 1

aMe>1

0 K 0

Fig. 2.18. Variatia p cu activitatile metalului si oxidului sau.

 


Utilizarea diagramei potentialului de oxigen la analiza proceselor siderurgice

Stabilitatea relativa a oxizilor. Cu cat ΔG de formare a oxidului (care se citeste pe ordonata) este mai negativ (deci dreapta situata mai jos), cu atat afinitatea metalului fata de oxigen este mai mare si stabilitatea oxidului este mai mare. Intrucat ΔG= RT ln P se poate spune ca, cu cat p scade cu atat stabilitatea oxidului este mai mare si invers, pentru acelasi T. Asa se vede ca stabilitatea oxizilor creste de la CuO → FeO → SiO2 → Al2O3.

Analiza posibilitatii unor reactii de schimb. Pentru a se vedea daca in conditii standard (substante pure si P = 1atm) este posibila sau nu o reactie de schimb de tipul:

Me1O + Me2 = Me2O + Me1,

ΔG0 se calculeaza ΔG al reactiei.



Daca ΔG< 0 atunci reactia este posibila. Daca ΔG= ΔG- ΔG, adica este diferenta entalpiilor libere de formare a celor doi oxizi la temperatura T. Conditia ΔG< 0 este indeplinita cand . Asadar calitativ, este necesar ca dreapta pentru Me2O sa fie sub dreapta pentru Me1O, iar cantitativ, trebuie ca ΔG= ΔG- ΔG< 0 (figura 2.19).

Text Box: RT ln PO2 = ΔGs


2Me1 + O2 = 2Me1O

ΔG ΔG

ΔGs

2Me2 + O2 =2Me2O

0 T

Fig. 2.19. Posibilitatea utilizarii unor reactii de schimb

 


Determinarea presiunii partiale a oxigenului asupra unui oxid la o temperatura data(figura 2.20)

Pentru a se determina P corespunzator echilibrului unui oxid la T se duce din punctul „W” o linie dreapta care trece prin punctul de intersectie intre verticala temperaturii T si dreapta RT ln P = f(T). Prelungind linia pana la axa notata cu Pse obtine un alt punct care reprezinta valoarea presiunii partiale de echilibru P (tensiunea de disociere).

W 0 P

Meinst.→MeO

Text Box: p0 = RT ln PO2 = ΔG0


P> P(e)

MeOinst → Me P(e)

P< P(e)

0 T sC

P

Fig. 2.20. Schema pentru determinarea P la echilibru a oxizilor

 


Daca in faza gazoasa ambientala presiunea partiala a oxigenului, p este mai mare decat tensiunea de disociere P la temperatura T are loc formarea oxidului (oxidarea metalului), iar daca p< P are loc disocierea oxidului.

Explicatia se da cu ajutorul izotermei lui Van' t Hoff.

In conditii standard (aMe = aMeO = 1) pentru reactia:

2Me + O2 = 2MeO; Kp =

unde: P este presiunea partiala de echilibru a oxigenului;

;

unde: peste presiunea partiala externa a oxigenului

sau

.

a) cand P< p→ ΔG< 0 are loc reactia de oxidare a Me;

b) cand P> p→ ΔG> 0 poate avea loc reactia inversa (disociere).

In procesele tehnologice de cele mai multe ori metalele si oxizii nu se afla in stare pura, ci sub forma de componenti ai unor solutii metalice (fonta, otel, feroaliaje) sau nemetalice (zgura) ceea ce atrage modificari radicale ale potentialului de oxigen fata de cel indicat in diagrama (Ellingham). Implicatiile acestor modificari vor fi analizate in continuare.




loading...





Politica de confidentialitate

.com Copyright © 2019 - Toate drepturile rezervate.
Toate documentele au caracter informativ cu scop educational.


Proiecte

vezi toate proiectele
 PROIECT DE LECTIE Clasa: I Matematica - Adunarea si scaderea numerelor naturale de la 0 la 30, fara trecere peste ordin
 Proiect didactic Grupa: mijlocie - Consolidarea mersului in echilibru pe o linie trasata pe sol (30 cm)
 Redresor electronic automat pentru incarcarea bateriilor auto - proiect atestat
 Proiectarea instalatiilor de alimentare ale motoarelor cu aprindere prin scanteie cu carburator

Lucrari de diploma

vezi toate lucrarile de diploma
 Lucrare de diploma - eritrodermia psoriazica
 ACTIUNEA DIPLOMATICA A ROMANIEI LA CONFERINTA DE PACE DE LA PARIS (1946-1947)
 Proiect diploma Finante Banci - REALIZAREA INSPECTIEI FISCALE LA O SOCIETATE COMERCIALA
 Lucrare de diploma managementul firmei “diagnosticul si evaluarea firmei”

Lucrari licenta

vezi toate lucrarile de licenta
 CONTABILITATEA FINANCIARA TESTE GRILA LICENTA
 LUCRARE DE LICENTA - FACULTATEA DE EDUCATIE FIZICA SI SPORT
 Lucrare de licenta stiintele naturii siecologie - 'surse de poluare a clisurii dunarii”
 LUCRARE DE LICENTA - Gestiunea stocurilor de materii prime si materiale

Lucrari doctorat

vezi toate lucrarile de doctorat
 Doctorat - Modele dinamice de simulare ale accidentelor rutiere produse intre autovehicul si pieton
 Diagnosticul ecografic in unele afectiuni gastroduodenale si hepatobiliare la animalele de companie - TEZA DE DOCTORAT
 LUCRARE DE DOCTORAT ZOOTEHNIE - AMELIORARE - Estimarea valorii economice a caracterelor din obiectivul ameliorarii intr-o linie materna de porcine

Proiecte de atestat

vezi toate proiectele de atestat
 Proiect atestat informatica- Tehnician operator tehnica de calcul - Unitati de Stocare
 LUCRARE DE ATESTAT ELECTRONIST - TEHNICA DE CALCUL - Placa de baza
 ATESTAT PROFESIONAL LA INFORMATICA - programare FoxPro for Windows
 Proiect atestat tehnician in turism - carnaval la venezia




Analiza apei minerale naturala necarbogazoasa (plata) DORNA
Polizaharidele
Natura depunerilor de metal
Conditiile de baza ale deparafinarii cu solventi
Sulfuri
Termodinamica disocierii termice a carbonatilor
PROIECT DE DIPLOMA CHIMIE INDUSTRIALA SI INGINERIA MEDIULUI - TEHNOLOGIA ACIDULUI GLUTAMIC
Hidroliza nucleoproteidelor


Termeni si conditii
Contact
Creeaza si tu