氧勢圖

金屬氧化反應達到平衡時的氧分壓pO2 稱為化合物MexOy的分解壓,此值越低，表示金屬氧化物MexOy越穩定,它與氧化反應的ΔG°的關係是：

ΔG°=R T ln pO2

式中R為氣體常數,T為絕對温度。當氣相中氧的分壓為pO2時，其化學勢是：

μO2 =

+R T ln pO2

式中

是氧分壓為1大氣壓時的標準化學勢。μO2與之差：μO2－

=R TlnpO2=ΔG°代表此平衡體系中氧的相對化學勢，常簡稱為氧勢(oxygen potential)。

ΔG°-T圖 圖中的縱座標ΔG°也就是氧勢座標,故此圖稱為氧勢圖。ΔG°－T直線的斜率取決於反應的熵變ΔS°的符號及數值：

在相變温度,ΔG°－T直線發生轉折。由於氣體的摩爾熵比凝聚相的摩爾熵大得多,金屬單質與1摩爾氧氣反應生成凝聚相氧化物的熵變總是負值,所以它們的 ΔG°-T直線斜率為正。碳與 1摩爾氧氣反應生成CO2(1大氣壓)氣體時,由於消耗1摩爾氣體（O2）生成1摩爾氣體(CO2)反應的熵變極小,其ΔG°-T直線的斜率幾乎為零。碳與1摩爾氧氣反應生成2摩爾CO氣體的ΔG°－T直線的斜率為負，表明温度越高，碳能創造更低的氧勢。此線可以和其他斜率為正的直線相交。此交點温度稱為氧化－還原的轉化温度,在此交點温度以上,碳可以將該氧化物還原，表明碳在高温下有很強的還原能力，這就是碳成為火法冶金中最重要的還原劑的理論根據。

當CO分壓低於 1氣壓時,其ΔG－T直線(圖中未給出)的斜率更負，它與其他斜率為正的直線的交點温度更低，在低壓下碳更易於將各種金屬氧化物還原，這是真空碳熱還原的熱力學依據。 ^[1] 

氧勢圖對火法冶金過程氧化物還原反應的熱力學判斷很有用。它能直觀地表明各種氧化物穩定性的次序。圖中直線位置越低，它所代表的氧化物越穩定。如含有FeO、MnO、Cr2O3、V2O3的一組冶金原料，欲在1300℃用碳處理，則可由氧勢圖一目瞭然地看出,在pCO為1大氣壓條件下，FeO、Cr2O3會被碳還原，而MnO及V2O3不會被還原。

利用氧勢圖右邊所附的氧壓標尺,p啹 /p喅及pCO/p哘標尺可以直接讀出在一定温度下氧化物和金屬平衡時的氧分壓以及平衡時的p啹 /p喅及pCO/p哘值。例如，欲求NiO在1200℃的分解壓，可在NiO的ΔG°-T 直線上找到1200℃的位置點，將此點與左上角的Ω點連成直線並外延到與右邊pO2標尺相交,則交點處給出的氧分壓7.5×10

大氣壓,即為NiO的分解壓。類似地,可將上述位置點與圖左邊的H點連成直線並外延到與右邊的p啹 /p喅標尺相交,則交點處給出的p啹 /p喅值為1/10,這就是1200℃下與NiO、 Ni平衡的氣相中氫和水蒸氣分壓的比值。仿此,欲求平衡的pCO/p哘值,則應與左邊的C點相連接。這些標尺的利用，給控制氧化還原氣氛帶來很多方便。

對其他類型化合物，諸如硫化物、氯化物、碳化物、氮化物等，相應地也有硫勢、氯勢、碳勢、氮勢等概念，可繪出類似的硫勢圖、氯勢圖、碳勢圖、氮勢圖等。這些圖在冶金中均已得到廣泛應用，不過只適用於標準態下的反應。 ^[1]