Creeaza.com - informatii profesionale despre


Simplitatea lucrurilor complicate - Referate profesionale unice



Acasa » referate » chimie
Termodinamica disocierii oxizilor de fier

Termodinamica disocierii oxizilor de fier



Termodinamica disocierii oxizilor de fier

Fierul are trei oxizi: Fe2O3, Fe3O4 si FeO(wüstita). Wüstita este stabila termodinamic numai peste 572 sC (845 K) si chiar daca poate fi detectata si la temperaturi mai joase tendinta ei este de a se transforma in Fe3O4 dupa reactia:

 4FeO = Fe3O4 + Fe.

Rezulta ca reactiile de disociere trebuie grupate in raport cu

T = 572 sC (845 K).

La T > 572 sC (845 K)

1) 6Fe2O3 = 4Fe3O4 + O2           ΔG= 485 587 – 281,5

2) 2 Fe3O4 = 6FeO + O2             ΔG= 635 964 – 254,07


3) 2FeO = 2Fe + O2                    ΔG= 538 760 – 139,21

La T < 572 sC (845 K)

1) 6Fe2O3 = 4Fe3O4 + O2            ΔG= 485 587 – 281,5

4) Fe3O4 = Fe + O2             ΔG= 563 042 – 167,93

Daca consideram ipoteza ca sistemul este monovariant (oxizii fierului si fierul sunt substante pure, deci aMe = aMeO = 1), pentru toate reactiile de disociere Kp = P.

Pentru calculul tensiunii de disociere se folosesc relatiile:

1) lg P=  + 14,7

2) lg P=  + 13,37

3) lg P=  + 7,27

4) lg P=  + 8,77

Pantele curbelor sunt in concordanta cu valorile lui ΔH0, adica  >>>. Curbele din figura 2.21 delimiteaza domeniile de stabilitate a oxizilor de fier.

                   +10

                                                                 1

Text Box: lg  PO2 (PO2, atm)                                           I                     2

                    -10                                           3

Fig. 2.21. Variatia tensiunii de disociere cu temperatura

 
                    -20                a        

                                                         II       III

                    -30

                    -40

                                       4         IV

                    -50

                    -60

                             500         1500       2000       T, K

                                         845

Aplicand ecuatia izotermei reactiei  la fiecare din reactiile de disociere a oxizilor de fier rezulta urmatoarele domenii:

  I. domeniul stabilitatii Fe2O3     (Fe3O4 → Fe2O3)


                                                         Fe2O3 → Fe3O4

  II. domeniul stabilitatii Fe3O4     FeO → Fe3O4

                                                          Fe → Fe3O4


 III. domeniul stabilitatii wüstitei    Fe3O4 → FeO

                                                            Fe → FeO

 IV. domeniul stabilitatii fierului     FeO → Fe

                                                            Fe3O4→ Fe.

Pentru ca un oxid sa fie stabil la o temperatura data este necesar ca presiunea partiala a oxigenului in atmosfera ambianta sa fie mai mare decat presiunea partiala de echilibru (tensiunea de disociere) a oxidului la temperatura respectiva p>  P.

Disocierea FeO cu separarea fierului

La T < 572 sC (845 K) FeO disociaza dupa reactia:

  4FeO = Fe3O4 + Fe                 ΔG= -57051 + 65,64        (J)

Echilibrul reactiei este posibil numai la T = 572 sC, respectiv la T = 845 K.

La T > 572 sC (845 K) are loc reactia inversa:

    Fe + Fe3O4 = 4FeO             ΔG= + 57 051 – 65,64       (J)



si reactia

    2FeO → 2Fe + O2                ΔG= +538 760 – 139,21   (J)

Transformarile de faza in sistemul FeO

Transformarile de faza in sistemul FeO au in unele cazuri o influenta importanta asupra tensiunii de disociere, de aceea trebuie luate in considerare in calculul acesteia, in special topirea FeO si topirea Fe care sunt insotite de un efect termic important.

Transformarile de faza

Temperatura, sC

Caldura de transformare

ΔH, J/mol

Fe - a « Fe - b

770

690,7

Fe - b « Fe -g

912

1444,2

FeO(s) « FeO(l)

1370

32 064,8

Fe -g « Fe - d

1394

1025,6

Fe - d « Fe lichid

1538

14 902,2

O imagine completa a fazelor din sistemul Fe – O ofera diagrama de echilibru Fe – O cu punctele ei caracteristice.

La analiza diagramei Fe – O trebuie sa se tina seama ca fazele condensate (solide sau lichide) sunt in echilibru cu oxigenul din atmosfera gazoasa (figura 2.22).

                     0,44

Text Box: O, %                     0,40

                      0,36

                      0,32

                      0,28

                      0,24

                      0,20

                                 1520       1600      1680      1760   T, sC

Fig. 2.22. Variatia cu temperatura a solubilitatii oxigenului in fier

 


In domeniile in care exista o singura faza condensata (de exemplu domeniul wüstitei sau a solutiilor solide de oxigen in fier): l = 2 + 2 – 2 = 2 si rezulta ca sistemul este bivariant.

In domeniile in care exista doua faze condensate: l = 2 + 2 – 3 = 1 si rezulta ca sistemul este monovariant.

De-a lungul liniilor orizontale numarul fazelor este 4 si sistemul este nonvariant l = 0.

In contact cu oxigenul, fierul solid dizolva o mica cantitate de oxigen (< 0,001 %). Fierul lichid dizolva mult mai mult oxigen si aceasta solubilitate creste odata cu cresterea temperaturii dupa o lege exponentiala:

lg [ % O]max =  + 2,734.

De retinut este ca 1600 sC este temperatura de elaborare a otelului, iar solubilitatea oxigenului in fier este de 0,23%.









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




Norme de protectie a muncii in laboratorul de chimie
Legea a doua a termodinamicii – doua cicluri concurentiale
Termodinamica disocierii oxizilor de fier
BROMURA DE ARGINT
Originea ionilor in solutie
Ti si aliajele pe baza de Ti
Instabilitati interfaciale la interfata lichid – lichid
Termodinamica disocierii termice a carbonatilor


Termeni si conditii
Contact
Creeaza si tu