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Action des ions H+ sur le métal fer

Posté par
missS
28-11-15 à 19:44

Un morceau de fer de 2,56g est introduit dans 100mL d'une solution contenant des ions H+.
Du dihydrogène gazeux et des ions FE2+ apparaissent et le morceau de fer disparait.
Dans les conditions de cette expérience, une mole de dihydrogène gazeux occupe 24L.

a) Ecrire l'equation correspondant a cette réaction.
2H+ + F2 ---- H2 + FE2

b) A l'aide d'un tableau d'avancemant, trouver à l'état  final le volume V de hydrogène qui s'est formé et la concentration en ion FE2+
J'ai pas trouvé

c) Un prelevement de 10,0mL de solution est ajouté à 10,0mL d'une solution de permanganate de potassium. Une réaction chimique a lieu, representée par:
MnO4- + 5 FE2 +8H+ ------ Mn2+ + 5 FE3 +4 H20
Quelle quantité de matière maximale d'ions permanganate faut-il verser dans le becher pour que la solution reste incolore, sachant que l'ion permanganate colore la solution en violet ?
J'ai pas trouvé non plus

d) A quelle concentration en ions permanganate, cette quantité correspond-elle ?
Et j'ai pas trouvé non plus

Voila ...

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Action des ions H+ sur le métal fer 28-11-15 à 20:10

Salut !

a) Non. D'où sort le fluor ?

Tu as les signes x2 et x2 pour écrire ton équation proprement sous le cadre de texte

Posté par
missS
re : Action des ions H+ sur le métal fer 28-11-15 à 20:29

Ducoup c'est 2H+ +Fe ------- H2+ Fe2+

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Action des ions H+ sur le métal fer 28-11-15 à 20:41

Le symbole du fer c'est Fe. Le e n'est pas en indice ou en exposant.

Maintenant l'équation est ok

b) Calcule les quantités de matière initiales des réactifs

Posté par
missS
re : Action des ions H+ sur le métal fer 28-11-15 à 20:49

D'accord merci

Alors pour la b, il faut utiliser la quantité de matière soit n ?  

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Action des ions H+ sur le métal fer 28-11-15 à 22:07

C'est bien ça. Utilise les données de l'énoncé

Posté par
missS
re : Action des ions H+ sur le métal fer 29-11-15 à 11:23

Donc pour calculer nFe je peux faire cFe=nFe/vFe
et n= m/M ou m: masse soit 2,56g et M: masse molaire du fer soit 55,8g.mol
donc n= 2,56g/55,8g.mol=  4,59x 10-2

Posté par
missS
re : Action des ions H+ sur le métal fer 29-11-15 à 11:30

equation chimique2H+Fe------ Fe2+H2
e.inH+nFe00
e.intnH+-2xnFe-xxx
e.fnH+-2xmaxnFe-xmaxxmaxxmax

Posté par
coriolan
re : Action des ions H+ sur le métal fer 29-11-15 à 11:52

bonjour ,
l'unité d'une masse molaire est g/mol  ou g.mol-1
Il ne faut pas oublier l'unité: (  mol ) après le résultat 4,59.10-2

Ton tableau est bon
remplace n(Fe) par la valeur calculée

Quel est le réactif limitant ?

Posté par
missS
re : Action des ions H+ sur le métal fer 29-11-15 à 12:05

En fessant cela est ce que je répond correctement à ma question b ) ?

Il n'y a pas de réactif limitant, puisque dans les deux membres de mon équation je retrouve les même réactifs, dans de différentes quantité mais ce sont les même non ?

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Action des ions H+ sur le métal fer 29-11-15 à 12:16

11h23 : un résultat sans unité ne veut rien dire. n est en mol

On suppose qu'H+ est introduit en excès vu l'énoncé. Donc ta quantité de matière en ions Fe2+ est le facteur limitant de la réaction.
Tu peux maintenant compléter ton tableau avec les valeurs que cela induit

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Action des ions H+ sur le métal fer 29-11-15 à 12:16

salut coriolan, et merci pour le relais

Posté par
coriolan
re : Action des ions H+ sur le métal fer 29-11-15 à 12:25

dans l'énoncé , on écrit que le morceau de fer disparait.C'est donc le réactif limitant.
Donc n(Fe)initial- xmax=0   tu en déduis xmax.

Pour trouver la concentration des ions Fe2+ utilise   C=n/V(solution)

pour trouver V(H2)  utilise n(gaz) =V(gaz)/VM

Posté par
coriolan
re : Action des ions H+ sur le métal fer 29-11-15 à 12:26

bonjour shadowmiko

je te redonne la main..

Posté par
missS
re : Action des ions H+ sur le métal fer 29-11-15 à 12:31

equation chimique 2H+               Fe ------                                   Fe2+ H2
e.i                         nH+        4,59x 10-2mol               0 0
e.int                   nH+-2x     4,59x 10-2-x               x x
e.f                         nH+-2xmax 4,59x 10-2-xmax      xmax xmax

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Action des ions H+ sur le métal fer 29-11-15 à 12:32

Ok, après si je ne repasse pas après le posteur et que t'es dans les parages, vas-y

Posté par
missS
re : Action des ions H+ sur le métal fer 29-11-15 à 12:33

Le fer est donc le réactif limitant comme il disparait ?

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Action des ions H+ sur le métal fer 29-11-15 à 12:35

Oui, coriolan t'a détaillé la démarche, tu n'as plus qu'à faire l'application numérique

Posté par
missS
re : Action des ions H+ sur le métal fer 29-11-15 à 12:46

Donc n(Fe)initial- xmax=0   tu en déduis xmax.
4,59x10-2 -xmax=0
-xmax= -(4,59x10-2)
xmax= 4,59x10-2

Pour trouver la concentration des ions Fe2+ utilise   C=n/V(solution)
C = 4,59x10-2/100mL
C= 4,59x10-4

pour trouver V(H2)  utilise n(gaz) =V(gaz)/VM
Fe est le réactif limitant donc xmax= nFe=4,59x10-2
nH2= xmax donc nH2=nFe= 4,59x10-2
1 mol de H2 occupe 24L donc VH2=24xnH2 donc VH2= 24x4,59x10-2mol donc VH2=1,1016 L

Posté par
coriolan
re : Action des ions H+ sur le métal fer 29-11-15 à 14:52

Citation :
C = 4,59x10-2/100mL


il faut que V soit en L .
Il n'est pas d'usage (en France) d'écrire les unités dans les calculs . Par contre le résultat doit être suivi d'une unité.
Puisque 100mL= 0,100 L  , (ou 100.10-3  L
il faut  écrire
C= 4,59.10-2/0,100= 4,59.10-1mol/L

Citation :
nH2= xmax donc nH2=nFe= 4,59x10-2
  


ne pas oublier l'unité   mol


Citation :
VH2=1,1016 L


Le volume molaire ne comporte que 2 chiffres significatifs ,donc il faut arrondir le résultat à 1,1 L

Posté par
coriolan
re : Action des ions H+ sur le métal fer 29-11-15 à 15:01

Pour la suite ,il faut savoir que les ions MnO4-  colorent en violet une solution tandis que les ions Mn2+ sont incolores.
Tant qu'il y aura des ions Fe2+ pour réduire les MnO4- ajoutés ,la solution restera décolorée.
Il faut faire un tableau d'avancement pour trouver xmax  de façon à ce que les Fe2+ ,contenus dans 10 mL de solution ,disparaissent

Posté par
missS
re : Action des ions H+ sur le métal fer 29-11-15 à 17:03

Je comprend pas comment je peux faire,
Il faut calculer nmax des ions permanganate en sachant que la solution doit rester incolore ?
Et j'ai deja fait le tableau d'avancement donc je dois résoudre une équation mais laquelle?

Posté par
coriolan
re : Action des ions H+ sur le métal fer 29-11-15 à 17:55

dans ton tableau ,tu dois avoir ,en cours de réaction:
pour MnO4 -    : n(MnO4-)versé  - x
pour Fe2+    : n(Fe2+)initial-5x



Il n' y aura plus de Fe2+ quand n(Fe)initial -5xmax=0
donc ,xmax= n(Fe) initial /5
or n(Fe)initial est la qté de matière contenue dans 10 mL de solution à 4,5910-2 mol/L

A ce moment ,la moindre goutte de MnO4- ajoutée va colorer en violet la solution puisqu'il n' y aura plus de Fe2+..
cela veut dire que la quantité de matière maximale de MnO4- à verser avant coloration ,vaut xmax

la dernière question est ambiguë.
Ou bien on demande la concentration de de MnO4- dans 10 mL ,ou bien on demande la concentration fictive de MnO4- dans le mélange (20 mL) avant réaction.



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