El diagrama de Ellingham representa la variación de la energía libre de Gibbs para los óxidos en función de la temperatura. Muestra las curvas de formación de cada óxido y cómo varía la entropía en este proceso. Las líneas en el diagrama representan la formación de diferentes óxidos según la ecuación ΔG°=ΔH-TΔS. Se usa principalmente en metalurgia para determinar a qué temperatura se puede formar cada óxido y con qué metales pueden reducirse.

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El diagrama de Ellingham representa la variación de la energía libre de Gibbs en
función de la temperatura para los óxidos. Queda representado en él el calor de formación de
cada óxido en curvas distintas y la variación de entropía que este proceso implica.
Como podemos observar, este diagrama posee distintas rectas, representando cada
una de ellas la formación de un determinado óxido, cuya ecuación de recta está dada por:
∆Gº=∆H-T∆s, siendo entonces la pendiente de dichas rectas la variación de entropía con
signo negativo. El corte de la recta con el eje es la variación de entalpía. Se puede apreciar
como, cuando ocurre un cambio de fase, las rectas en el diagrama cambian su pendiente.
Esto se fundamenta en que un cambio de fase lleva consigo un cambio de entropía, ya sea
un aumento o una disminución de esta.
Otra característica de este diagrama es que las rectas en ciertos tramos del diagrama
poseen similar pendiente, casi la misma. Estos tramos son donde el oxígeno gaseoso pasa a
formar el óxido sólido, ya que la variación de entropía es similar en los distintos casos. Otro
ejemplo que muestra como ilustra este diagrama la variación de la entropía son los cambios
de pendiente debido a la fusión y a la sublimación. En el primer caso, el cambio de pendiente
es menor que en el segundo por implicar una menor alteración de la entropía ya que pasa al
estado líquido, pero en el segundo caso se pasa al gaseoso, por lo que el cambio es mayor
ya que en este estado hay más “desorden” que en el líquido. Incluso tenemos el caso de
formación del dióxido de carbono a partir de un mol de oxígeno gaseoso, donde la recta es
de pendiente casi nula, ya que la variación de entropía que conlleva esta reacción es casi
cero.
La formación de un óxido sólido a partir de un metal y oxígeno gaseoso conlleva una
disminución de la entropía por implicar mayor orden. Esto provoca que se aprecie en el
diagrama que la variación de energía libre de Gibbs aumenta a medida que lo hace también
la temperatura.
Podemos decir también que cualquier óxido puede ser reducido a una determinada
temperatura por todos los metales que se ubican debajo de este en el diagrama. Esto se

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debe a que los óxidos de dichos metales de la parte inferior poseen menor energía de
formación, por lo cual se ven favorecidos termodinámicamente para que se formen. Por
ejemplo, la formación de Al2O3 a partir de Al (s) está más favorecido que la formación de
Cr2O3 a partir de Cr, la primera está por debajo de esta última en el diagrama, por lo que es
posible reducir Cr2O3 a Cr (s) con Al (s), la diferencia de energía se libera en forma de luz y
calor. También puede producirse espontáneamente la reducción de un oxido, si la formación
de este tiene una energía libre de Gibbs positiva o muy cercana a cero.
El diagrama de Ellingham se utiliza en su mayoría en metalurgia. Esto se debe a que
nos permite saber a que temperatura se puede formar que óxido y a su vez con que metal se
puede reducir un determinado óxido. Esta información puede ayudar a determinar que
proceso es el más rentable y eficiente para utilizar.
Por ejemplo la aluminotermia, es un proceso que se fundamenta en el diagrama de
Ellingham. Es la reducción del óxido de cromo mediante el aluminio sólido. Es uno de los
procesos que se lleva a cabo para realizar diversos estudios metalúrgicos. La selección de
agentes reductores para reducir óxidos para obtener determinados metales es uno de los
usos más frecuentes del diagrama.

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Consultadas el día 26/05/10.
http://www.jfe-21st-cf.or.jp/chapter_2/2b_1.html
http://campus.usal.es/~Inorganica/zona-alumnos/erf-inorganica/tema_2/Tema_2.pdf
http://campus.usal.es/~Inorganica/zona-alumnos/erf-inorganica/tema_2/Tema_2.pdf
http://www.ucm.es/info/metal/transpare/Ballester/metext3.pdf