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Dosage ion Fe2+


premièreDosage ion Fe2+

#msg2008788#msg2008788 Posté le 17-01-09 à 07:41
Posté par Profilciber-neo ciber-neo

Bonjours,
j'ai un exo sur les dosage et je bloque a un endroit :
(il n'y a pas d'énnoncé)
a) Ecrire l'équation chimique des ions Fe2+ et Mno4-
==> Alors moi j'ai trouver ca :5Fe2+ + Mno4- +8H+ ==> 5Fe3+ +Mn2+ + 4H2O
est ce que c'est bon ?

b)A l'aide d'une pipette jaugée, on introduit dans un bécher 20,0 ml d'une solution de sulfate de fer Fe2+ + So42-. On verse ensuite environ 5ml de solution d'acide sulfurique de concentration 3 a 4 mol.L-1. A l'aide d'une burette, on ajoute 14,0 ml d'une solution violette de permanganate de potassium de concentration 0,050 mol.L-1. Il y a décoloration imédiate. Que peut-on dire de la stoechiométrie du mélange ?
(ca je ne sait pas du tout et je ne sait pas vraiment ce qu'est la stoechiométrie)
re : Dosage ion Fe2+#msg2008797#msg2008797 Posté le 17-01-09 à 10:41
Posté par Profilciber-neo ciber-neo

svp ?
re : Dosage ion Fe2+#msg2008798#msg2008798 Posté le 17-01-09 à 10:43
Posté par Profilcoriolan coriolan

la stoechiométrie est l'étude des proportions dans lesquelles les corps se mélangent.
Comme Monsieur Jourdain qui faisait de la prose sans le savoir,tu utilises la stoechiométrie depuis que tu fais des pb de chimie.
Dans une équation,les nombres placés devant les formules des réactifs et des produits sont appelés nombres 'ou coefficients) stoechiométriques.
Si les réactifs réagissent dans les proportions stoechiométriques,la réaction est totale et ils sont entièrement consommés (Il n 'y a pas de réactifs en excès ni limitant)
Si on prend l'exemple de l'équation de réaction que tu as écrite, (elle est juste),les nombres stoechiométriques sont 5 ,1 ,8, 5 ,1 ,4 (le 1 étant évidemment sous entendu)
Cela signifie qu'il faut mélanger 5 mol de Fe2+ avec1 mol de MnO4- et 8 mol de H+ pour obtenir 5 mol de Fe3+ ,1 mol de Mn2+, 4 mol d'eau.
Fe2+ et MnO4- sont dans les proportions stoechiométriques si n(Fe2+)/n(MnO4-)=5/1 ce qui revient à écrire n(Fe2+)/5=n(MnO4-)/1  
En pratique,on n'écrit pas le 1,mais cela permet de bien montrer le principe de l'écriture des proportions stoechiométriques.
Pour l'ensemble des réactifs et produits ,les proportions stoechiométriques peuvent s'écrire sous la forme
n(Fe2+)/5=n(MnO4-)/1=n(H+)/8=n(Mn2+)/1=n(Fe3+/5)=n(H2O)/4

en prenant 2  à deux les espèces chimiques on peut donc écire les relations entre les qté de matière qui vérifient la stoechiométrie
par exemple n(Fe2+)=5 n(MnO4-)
            n(H+)   =8(nMnO4-)
Peux tu maintenant répondre à la question qui est posée?
Un indice:cela revient à expliquer si les réactifs sont mélangés dans les proportions stoechiométriques ,et ,si non,lesquels sont en excès ,ou lequel est limitant.
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re : Dosage ion Fe2+#msg2008801#msg2008801 Posté le 17-01-09 à 10:54
Posté par Profilciber-neo ciber-neo

ok, merci, ton explication est assez claire, c'est plus facile a comprendre. Donc pour ma question b) ben on a un mélange dans les bonnes proportions puisque la solution se colore immédiatement non ? il ne devrais pas y avoir de réactif en exés.
(mais enfin je ne sait pas trop encore commen calculer la stoechiométrie, je dois faire plus d'exo)
re : Dosage ion Fe2+#msg2008807#msg2008807 Posté le 17-01-09 à 11:04
Posté par Profilcoriolan coriolan

la solution se décolore si MnO4- est réduit en Mn2+ (incolore).Puisque la décoloration est immédiate ,c'est donc qu'il y a un net  excès des autres réactifs.(lorsqu'on approche des proportions stoechiométriques la décoloration est plus lente )
Quelle qté de MnO4- verse t-on?
Quelles seraient les qté de matière de Fe2+ et H+ dans les proportions stoechiométriques?
Conclusion?
re : Dosage ion Fe2+#msg2008817#msg2008817 Posté le 17-01-09 à 12:38
Posté par Profilciber-neo ciber-neo

deja c'est quoi qui fait changer la solution de couleur ? c'est l'acide ou un liquide basique ? je pense que le fer est en exès.
re : Dosage ion Fe2+#msg2008821#msg2008821 Posté le 17-01-09 à 12:52
Posté par Profilcoriolan coriolan

la couleur est due aux ions MnO4-.
Si la solution se décolore ,c'est que les ions MnO4- ont été réduit en Mn2+ (ions incolores).
La qté de matière versée de  de MnO4- est n(MnO4-)=C.V=0,05.14.10-3=7.10-7mol
Dans les conditions stoechiométriques il faut
n(Fe2+)=5n(MnO4-)=3,5.10-3mol
et n(H+)=8.7.10-4=5,6.10-3mol
On peut donc prédire que les quantités de matière initales de Fe2+ et H+ sont nettement supérieures à ces valeurs
re : Dosage ion Fe2+#msg2008824#msg2008824 Posté le 17-01-09 à 13:03
Posté par Profilciber-neo ciber-neo

ok, merci, tout cela m'a bien aider ^^
re : Dosage ion Fe2+#msg2008843#msg2008843 Posté le 17-01-09 à 15:41
Posté par Profilciber-neo ciber-neo

J'ai une autre question :
dans mon exo il disent que il refont l'expérience et mettent 17ml de K+ + MnO4- de concentration 0,050 mol.L-1 dans un bécher avec des ions Fe2+ et SO42-. Puis il disent que la décolorfation est immédiate aussi mais que la goute suivante ne se décolore pas. la question est : que peut on en déduire ?
Et puis comment je dois faire pour faire un tableau d'avancement pour voir quel est la concentration des ions fe2+ dans la solution initiale de sulfate de fer ? (le prof est cbian, il veut que on fasse un tableau a chaque exercice).

j'ai pas encore trouver l'équation bilan a mettre dans le tableau peut etre 2Fe2+ + Mno4- ==> ...
je sais pas trop.
Merci.
re : Dosage ion Fe2+#msg2008880#msg2008880 Posté le 17-01-09 à 19:25
Posté par Profilcoriolan coriolan

l'équation bilan ,tu l'as écrite dans ton 1er post.
Si ,en versant 17 mL de MnO4- ,+ 1 goutte,la solution ne se décolore plus,c'est qu'il n'y a plus de Fe2+.
L'équivalence est atteinte pour 17 mL de MnO4-.

méthode 1 pour trouver n(Fe2+) initial
A l'équivalence,on a : n(MnO4-)=n(Fe2+)/5
La qté de matière  initiale de Fe 2+ était donc
n(Fe2+) = 5n(MnO4-)=5.(0,05.17.10-3)=4,25.10-3mol
La concentration en Fe2+ était
[Fe2+]=n(Fe2+)/V (Fe2+)  (revoir le post 1)

méthode 2 ( du tableau d'avancement )
Tu recopies l'équation
tu indiques les qtés initiales de Fe2+ et MnO4- (voir ci-dessous)
n(Fe2+)initial inconnu  notons le n1
n(MnO4-)=0,05.17.10[sup-3][/sup]=8,5.10-4mol


tu écris les variations en fonction de x
tu écris l'expression des qté de matière en cours de réaction
Le but est de trouver n1
Poste ton tableau
ensuite on verra
re : Dosage ion Fe2+#msg2008909#msg2008909 Posté le 18-01-09 à 07:28
Posté par Profilciber-neo ciber-neo

voila, merci, j'ai fait mon tableau mais quel est la masse molaire atomique de l'ion Fe2+ ? est ce que c'est : 55,8 g.mol-1 ?
[Fe2+]=n(Fe2+)/V (Fe2+)
[Fe2+]=n(Fe2+)/20ml
n = ?
re : Dosage ion Fe2+#msg2008913#msg2008913 Posté le 18-01-09 à 10:11
Posté par Profilcoriolan coriolan

                   5Fe2+     MnO4-          +8H+   =  5Fe3+  +Mn2+    +4H2O
état initial        n1     8.5.10^-4         n2       0       0        0

variations           -5x      -x             -8x       +5x     +x      +4x

qtés de matière en  n1-5x  (8,5.10^-4)-x    n2-8x       +5x    +x      +4x   cours de réaction



à l'équivalence  n(MnO4-)=0  et n(Fe2+)=0
d'où
8,5.10-4-x=0
x=8,5.10-4mol
et
n1-5x=0
   n1=5x=5*8,5.10-4
   n1=4,25.10-3mol

Volume total=20+17=37mL=3,7.10-2L

[Fe2+]=n(Fe)/VT= 4,25.10-3/3,7.10-2
      =0,11mol/L
re : Dosage ion Fe2+#msg2008914#msg2008914 Posté le 18-01-09 à 10:19
Posté par Profilcoriolan coriolan

la concentration  que j'ai écrite à la fin concerne les ions Fe3+ ,car il n'y a plus d'ion Fe2+ à l'équivalence.Il de forme autant d'ions Fe3+ qu'il y avait d'ions Fe2+

Par contre,la concentration initiale en Fe2+ était
n(Fe2+)/V=  4,25.10-3/20.10-3
         =0,21 mol/L

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