Devoir 3 : chimie du solide          (imprimer le sujet et compléter les pointillés et les figures proposées)
           Durée conseillée de 2 heures maximum                           Durée conseillée de 2 heures maximum

a- Tracer à main levée les différents types de diagramme relativement à la miscibilité.
b- Pour chaque zone préciser la nature : solide, liquide et composition si la réponse est simple.

A partir du diagramme proposé qui concerne le mélange binaire glace / sel : a- Commenter les valeurs indiquées sur le diagramme (point de fusion, point E, valeurs indiquées, ...). b- Pour chaque zone, préciser la nature : solide, liquide et la composition. c- Pour le point M donner les pourcentages et la nature des phases présentes à cette température. d- Si l'on part d'un mélange de composition xM et qu'on le refroidit lentement de 0 °C à -25 °C, décrire les états et la structure microscopique du solide obtenu. e- Pour le point E donner les pourcentages et la nature des phases présentes à cette température.

Noter des chiffres sur le graphique 1, 2, … pour répondre aux questions, comme proposé.

a- Sur le graphique, indiquer sur les cinq zones : solide, liquide et toutes les indications simples qui les caractérisent … b- Que peut-on dire de la miscibilité de M et N de part et d’autre de 25% de M. c- On refroidit un binaire MN jusqu’à 400°C et on obtient un mélange de liquide et de solide. Faites les tracés nécessaires pour obtenir la composition du solide et du liquide (préciser l’unité). composition du solide (point 1) …………     composition du liquide (point 2) ….…… Quelle est la composition du binaire MN qui conduit à 20 % de liquide et 80 % de solide à une température de 400 °C ? (point 3) ……………… d- Donner la température de fusion de l’eutectique (point 4) ……………… la composition de l’eutectique (préciser l’unité) …………….......………………………… e- On dispose de 120 g d’eutectique, calculer la masse de M et N dans celui-ci (on donne : MM = 155 et MN = 215 g.mol-1) ? f- Donner la température à laquelle le binaire composé de 20 % de M est : entièrement solide (point 5) …………                 entièrement liquide (point 6) ………… Donner la composition du premier grain de solide (point 7) ………… Donner la composition du liquide présent juste avant la solidification (point 8) ………… Si deux points se superposent, le préciser et conserver le premier numéro.

g- On étudie100 g d’un alliage composé de 15 % de M, donner la température à partir de laquelle il est :
entièrement liquide (point 9) …………     entièrement solide (point 10) …………

On place cet alliage à 360°C, définir des points nécessaires sur le diagramme pour calculer la masse et la composition massique
du solide et du liquide : la composition en M du solide (point 11) …………     du liquide (point 12) ………… et point 13
le % molaire : de liquide ………..…         de solide …………
la masse de M et de N dans le solide  …………         …………      la masse de M et de N dans le liquide …………         ……………

A partir du diagramme proposé qui concerne le mélange X / Y : a- Donner le type de diagramme relativement à la miscibilité. b- Décrire les six zones du diagramme : solide, liquide et toutes les indications simples qui les caractérisent … c- Faites les tracés nécessaires pour calculer la proportion des composants pour le point M ainsi que leur composition. d- Faites les tracés nécessaires pour calculer la proportion des composants pour le point N ainsi que leur nature et leur composition. e- Faites les tracés nécessaires pour calculer la proportion de chaque composant pour le point O ainsi que leur nature et leur composition.