oxydation et son importance economique

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plan

I_2

I_1

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introductionintroduction

Mécanisme d’oxydationMécanisme d’oxydation

Aspect thermodynamiqueAspect thermodynamique

Aspect cinétiqueAspect cinétique

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Importance économiqueImportance économique

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L’oxydation est une réaction chimique au cours de laquelle une substance perd des électrons au profit d’une autre substance (appelée oxydant). C’est souvent l’oxygène qui joue le rôle de l’oxydant.L oxydation désigne l’ensemble des phénomènes par lesquels un métal ou un alliage métallique tend à s’oxyder sous l’influence de réactifs gazeux ou en solution.•Elle est dite sèche lorsque les agents oxydants ne sont pas en solution.•Elle est dite humide dans le cas contraire.

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C’est l‘oxydation des composés, mais dans un milieu aqueux en présence d'un composé oxydant (air, dioxygène, eau oxygénée, etc.) et parfois d'un catalyseur.

1-Oxydation par voie humide:

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Oxydation du fer:

C'est une réaction d'oxydation lente qui aboutit à la formation d'oxydes ou d'hydroxydes plus ou moins hydratés et mal cristallisés ce qu’on appel La rouille

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Oxydation du fes:

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Oxydation du fes:

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Oxydation du fer:

Les états d’oxydation

• Etat 1: Fe + 2OH− → Fe(OH)2 + 2e−

• Etat 2: 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 → 4Fe(OH)3

• Etat 3: 2Fe(OH)3 → Fe2O3·3H2O

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2-Oxydation par voie sèche:

C’est une oxydation se fait en absence d’eau et a haut température.En va traité deux exemple:

•Combustion de sodium•la sidérurgie

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Combustion du sodium:

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Combustion du sodium:

La demi-équation indique l'oxydation du sodium, et la deuxième la réduction du dioxygène : il s’agit d’une réaction d’oxydoréduction, qui s’effectue en absence d’eau, donc par voie sèche.

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La sidérurgie:

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La thermodynamique chimique s’intéresse à la question de savoir si une réaction est ou non possible

1-application au pile :

•Définition:

C’est un ensemble de deux électrodes dont les parties ioniques sont en contact électrique, c'est-à-dire que les ions peuvent passer d’un électrolyte à l’autre.

Ae-

e-

i

i

i

com

Zn

2e-2e-

Zn2+Cu

Cu2+

Cu2+aq,SO4

2-aq

SO42-Zn2+

i

Zn2+aq,SO4

2-aq

Lame de cuivre

Lame de zinc

Pile de Daniell :

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Il s’agit ici de s’interroger sur la vitesse à laquelle une réaction chimique se déroule : si une réaction est thermodynamiquement possible, en combien de temps a-t-elle lieu ? (Si la réaction est thermodynamiquement impossible, il n’y a pas lieu de s’interroger sur sa vitesse).

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L'oxydation est une étape très importante dans la réalisation des circuits intégrés au silicium

Il est donc primordial de savoir réaliser un oxyde de bonne qualité qui peut servir :

de masque d'implantation ou de diffusion de

dopants

de zones d'isolation entre différents composants,

de couche active dans les transistors

de couches sacrificielles permettant d'améliorer lesperformances et l'intégration des circuits

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Si solide + O2 ---> SiO2 solidela croissance de l'oxyde avec de l'oxygène pur donne une croissance plus lente de l'oxyde qui lui confère de bonnes propriétés électroniques (peu de défauts électriquement actifs).

Si solide + 2 H2O ---> SiO2 solide+2H2La croissance avec de l'eau donne une croissance plus rapide mais plus de défauts électriques. Cette méthode sera donc préférée pour réaliser des oxydes épais (quelques milliers d'Angström) de masquage ou d'isolation.

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