vignette|Diagramme binaire de deux corps purs Un diagramme binaire est un diagramme de phase reflétant les propriétés d'équilibre d'un mélange binaire de deux corps A et B. On porte en abscisses la fraction molaire x(A) de A et en ordonnées la température en kelvins (diagrammes isobares).
Il est supposé que les constituants A et B ne réagissent pas chimiquement, sont totalement miscibles à l'état liquide et forment une ou plusieurs phases à l'état solide.
Diagrammes binaires isobares Un diagramme isobare est un diagramme binaire dans lequel la pression est constantehttp://psi1montaigne.com/CHIMIE/cours_diagrammes_binaires.pdf.
Description et notations vignette|Miscibilité totale à l'état solide La grandeur en ordonnée est la température thermodynamique. La grandeur portée en abscisse est la fraction molaire x(B) qui s'écrit alors . Plus on se déplace vers la droite, plus le mélange s'approche de B pur (x(A) = 0), plus on se déplace vers la gauche, plus on s'approche de A pur (x(B) = 0).
Il est important de noter la possibilité de travailler avec des fractions massiques.
Le diagramme est divisé en trois domaines : une phase liquide, une phase solide, et une phase où les deux états se mêlent. Le solidus marque l'apparition de la première goutte de liquide après augmentation de la température. Le liquidus marque l'apparition du premier cristal de solide après refroidissement.
Système diphasé un point M qui représente un mélange où les phases liquide et solide coexistent. Projeter M sur l'axe des abscisses nous donne la fraction molaire de B au point M. ensuite une droite parallèle à celle des abscisses passant par M, croisant le solidus au point S et le liquidus au point L. Leurs projetés respectifs donnent la fraction molaire de B en phase solide et liquide.
alors le théorème des moments :
Pour un système diphasé soit la quantité de matière de la phase liquide et la quantité de matière de la phase solide, alors
Analyse thermique Un diagramme binaire peut être tracé expérimentalement en observant le refroidissement du système à deux corps ; le couple est amené en phase liquide par chauffage puis on observe l'évolution de leur température.
Diagrammes plus complexes : les azéotropes vignette|Azéotrope positif vignette|Azéotrope négatif Un azéotrope est un mélange liquide-vapeurhttp://marquant.chimie.free.fr/licence3/binaireresum.pdf tel que le liquide et la vapeur aient la même composition. Lorsque l'on fait évaporer ce mélange particulier, il garde la même composition ce qui rend les techniques de distillation simples inefficaces.
Les azéotropes positifs sont particulièrement utilisés parce que très utiles : le mélange formé par les deux corps purs a une température de vaporisation inférieure à celle des deux corps.
que de part et d'autre de l'azéotrope les volatilités des divers composants sont inversées. Ainsi dans le mélange propanol-eau avec 10 % de masse molaire de propanol, c'est le propanol qui est le plus volatil, et dans un mélange à 90 % de propanol, c'est l'eau qui est la plus volatile.
Notes et références
Liens externes
https://ressources.univ-lemans.fr/AccesLibre/UM/Pedago/chimie/01/06-Etat_solide/res/Diagrammes_de_phases.pdf
Catégorie:Diagramme thermodynamique