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Capítulo 0:
Diagramas de Ellingham

 Metales en la Naturaleza Óxidos o minerales transformables en óxidos.
 Método general de obtención de metales Reducción de óxidos.
 Variación de la energía libre de formación del óxido  Posibilidad de
reducción de los óxidos metálicos por descomposición térmica y mediante
otro elemento
 ¡OJO! Se considera la variación de energía libre, ΔGo, correspondiente a la
transformación de un mol de oxígeno
 M(s) + O2(g)  MO2 (s) ΔGo /mol O2
 2 M(s) + O2 (g)  2 MO (s) ΔGo /mol O2
 Reacciones exotérmicas (ΔHo < 0) y disminuye el desorden (ΔSo < 0).
 Si se consideran ΔHo y ΔSo constantes  rectas, de pendientes positivas.
 Pendiente positiva Al T, el óxido es menos estable ΔGo menos negativo
 Representaciones de ΔGo en función de T (ΔGo = ΔHo - T ΔSo ) 
Diagramas de Ellingham.
Introducción

Reducción de óxidos por descomposición
térmica
 Temperatura de equilibrio  Corte
de la recta de la reacción de
formación del óxido (ΔGo vs T)
con la línea ΔGo=0
 Para T<Tequilibrio  ΔGo<0 
Formación del óxido
 Para T>Tequilibrio  ΔGo>0 
Descomposición del óxido
 ¡OJO! Sólo aplicable a óxidos de
metales nobles (menos activos)

Reducción de óxidos con otro elemento
 Se restan dos reacciones de
formación de óxidos
 Cuando la diferencia de ΔGo sea
negativa  Reducción
espontánea del óxido por otro
elemento
 Proceso en el que el reductor es
aluminio  Aluminotermia
 Un elemento reduce al óxido de
otro cuya recta quede por encima
de la del reductor en el diagrama
de Ellingham.
Y + 2XO = 2X + YO2

Y y XO estables
YO2 y X
estables

 Carbono como reductor de óxidos metálicos
 Reacciones
 2 C (s) + O2 (g)  2 CO (g)
 Aumento del nº moléculas gaseosas, aumenta la entropía (la pendiente negativa).
 C (s) + O2 (g)  CO2 (g)
 No cambia el nº moléculas gaseosas, no hay cambio de entropía (pendiente casi nula).
 2CO (g) + O2 (g)  2 CO2 (g)
 Disminución del nº moléculas gaseosas, disminuye la entropía, (pendiente positiva).
 Diagrama de Ellingham  Punto de corte de las tres reacciones (978 K)
 T<983 K  Formación de CO2 favorecida por la tercera reacción  CO como reductor a baja T
 T>983 K  Formación de CO favorecida por la primera reacción  C como reductor a alta T

Ejemplo: Proceso siderúrgicoReducción de óxidos de
hierro con carbón de coque en los altos hornos.
Boudouard)

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