Im Ellingham-Diagramm steigen die ΔG°-Geraden für die Oxidation vieler Metalle, 2M(s) + O₂(g) → 2MO(s), nach rechts an, d. h., ΔG° wird mit steigender Temperatur größer (nähert sich 0). Was ist der Hauptgrund?

Lösung: A. Gasförmiger O₂ wird verbraucht und in ein festes Oxid eingebaut, sodass ΔS° negativ ist

Das Ellingham-Diagramm stellt ΔG° = ΔH° − TΔS° für die Bildung von Oxiden je 1 mol O₂ über der Temperatur dar; sind ΔH° und ΔS° nahezu konstant, ist die Steigung der Geraden −ΔS°. Bei der Oxidation von Metallen wird das entropiereiche Gas O₂ in einen Festkörper eingebaut, sodass ΔS° mit etwa −0,2 kJ/(mol·K) negativ und die Steigung positiv ist (die Gerade steigt an). Oxide werden also mit steigender Temperatur instabiler. ΔH° hängt kaum von der Temperatur ab und bestimmt nur die Lage der Geraden. Diffusion und Oxidationsgeschwindigkeit gehören zur Reaktionskinetik und haben nichts mit der Steigung im Ellingham-Diagramm zu tun, das das ΔG° des Gleichgewichts darstellt. Bei den Schmelz- und Siedetemperaturen von Metall oder Oxid ändert sich ΔS°, und die Gerade knickt ab.