Point de fusion congruent
Une substance solide possède un point de fusion congruent quand le liquide produit à son point de fusion a la même composition chimique. Dans le cas contraire son point de fusion est dit « incongruent ». On dit aussi de la fusion d'une substance qu'elle est congruente ou incongruente.
Ce point de fusion se trouve sur les diagrammes solide-liquide (diagramme de phase) et se caractérise par l'intersection d'une ligne verticale avec le sommet du liquidus.
Chauffage vers une fusion congruente
[modifier | modifier le code]Toujours avec l'exemple du diagramme proposé :
- Quand un mélange solide de 60 % de A et de 40 % de B est chauffé, il commence à fondre à la température fixée par la ligne horizontale C. Le liquide issu de cette fusion a la composition C (approximativement 75 % de A et 25 % de B) et le solide s'enrichit en B. Le point décrivant le système est donc déplacé vers la droite sur la ligne horizontale. Par exemple 59 % de A et 41 % de B.
- En continuant de chauffer ce mélange (solide + liquide de A et de B), la température ne change pas mais le point décrivant le système continue de se déplacer vers la droite jusqu'à ce que le solide ait la composition A/B = 50/50. Ce solide est accompagné d'un liquide de composition C.
- En continuant de chauffer, il n'apparait plus de liquide et la température du système augmente le long de la verticale menant à D. La température se fixe alors au point de fusion de AB. Il s'agit d'une fusion congruente car le liquide qui se forme a la même composition que le solide.
- Note : pendant la première partie de la fusion (déplacement sur l'horizontale), le liquide qui apparaissait avait la composition C alors que le solide avait une composition différente (et variable). La fusion n'était donc pas congruente.
Refroidissement
[modifier | modifier le code]Dans le cas du diagramme ci-contre, le refroidissement d'un mélange 60 % A et 40 % B laisse apparaître un solide à la température correspondant à l'intersection entre cette composition et l'arc CD. Ce solide est de composition AB. Cela enrichit le liquide en A et le point du diagramme représentant le système se déplace sur la gauche, le long de cet arc. La température du système diminue donc, au fur et à mesure que AB se forme.
Arrivé en C, le mélange se solidifie à température constante pendant qu'il se forme des cristaux de A et des cristaux de AB.
Mélanges congruents et non-congruents
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Le solide à fusion congruente n'est pas toujours un mélange 50/50. Par exemple dans le cas du mélange magnésium/zinc, le composé défini possède la formule MgZn2[1].
Le mélange fer/silicium présente un composé défini FeSi à fusion congruente et un composé défini FeSi2 à fusion non congruente.
Notes et références
[modifier | modifier le code]- ↑ « Introduction », sur ucam.ac.ma (consulté le ).
