Matériaux 1 :
Obtention d’un métal par pyrométallurgie : diagrammes d’Ellingham
Objectifs du chapitre
→ Notions et contenus :
❑ Nombre d’oxydation moyen d’un élément (NOEL) dans un constituant chimique
❑ Diagramme d’Ellingham :
o Principe de construction :
Convention sur les équations chimiques des réactions étudiées, Equations mathématiques des droites du diagramme
o Attribution des domaines o Lecture/Utilisation :
Pression de corrosion à température fixée Température de corrosion à pression fixée Dismutation
Caractère favorable ou non d’une réaction d’oxydoréduction par voie sèche
❑ Obtention d’un métal par voie sèche à partir d’un minerai : o Grillage d’un minerai
o Pyrométallurgie
→ Capacités minimales :
❑ Ecrire une équation d’obtention d’oxyde par voie sèche.
❑ Déterminer les équations mathématiques des droites du diagramme d’Ellingham. En particulier, savoir utiliser les données thermodynamiques relatives aux changements d’état pour déterminer l’équation d’un segment après changement d’état.
❑ Expliquer qualitativement l’augmentation ou la diminution du coefficient directeur d’une droite lors d’un changement d’état en raisonnant sur l’évolution du terme ΔrS° après changement d’état.
❑ Raisonner sur l’affinité chimique d’une réaction d’obtention d’oxyde pour attribuer les domaines.
❑ Repérer une espèce instable, sujette à dismutation. Modifier le diagramme pour ne pas faire apparaître l’espèce instable : nouveau couple, équation chimique de réaction associée, équation mathématique de la nouvelle droite.
❑ Déterminer le caractère favorable ou défavorable d’une réaction d’oxydo-réduction par voie sèche.
Repérer les cas de transformation totale.
❑ Justifier ou proposer des conditions opératoires (T ou P) retenues pour une réaction d’oxydo-réduction par voie sèche.
❑ Décrire les opérations de préparation du zinc par pyrométallurgie. Justifier les conditions opératoires retenues à partir de données thermodynamiques ou diagrammes d’Ellingham.
