0.1 mol de molécules de (F_eSO⁴ , 7H₂O) correspond à :

0.1 mol d'atome de F_e
0.1 mol d'atome de S
0.1*4 mol d'atome O
0.1*7*2 mol d'atome H
0.1*7 mol d'atome O

Il y a donc au final 0.1mol d'ions F_e²⁺

Bonjour

Ce que tu as écrit à 10:22 n'est pas faux pas faux mais ce n'est pas correct non plus. En effet, le sulfate de fer heptahydraté est composé de 7 molécules d'eau, d'un cation Fer II et d'un anion sulfate.

Pour t'aider un peu plus, l'ion Fer II est Fe²⁺ et l'ion sulfate est SO₄^2-. Peux-tu tout d'abord alors écrire l'équation de dissolution du sulfate de fer heptahydraté ?

Florian

Equation bilan de la mise en solution du sulfate de fer heptahydraté :
(FeSO⁴ , 7H₂O)_(s) Fe²⁺ + SO₄^2- + 7H₂O _(aq)

Donc 1 mol de sulfate de fer heptahydraté en solution donne :
-0.1 mol d'ions Fe²⁺
-0.1 mol d'ions SO₄^2-
-0.1*7 mol de molécules d'eau H₂O

C'est correct ?

Oui, c'est correct (je suppose que tu voulais dire "donc 0,1 mol de sulfate de fer heptahydraté")

Par contre un petit détail pour les indices (aq) et (l), l'équation s'écrit ainsi :

(FeSO₄ , 7H₂O)_(s) Fe²⁺_(aq) + SO₄^2-_(aq) + 7H₂O _(l)

En effet, l'eau étant le solvant, il n'est pas correct d'indicer les molécules d'eau formées par (aq).

Maintenant pour répondre à la question je dirais qu'il faut d'abord calculer le nouveau volume de la solution (l'énoncé tel qu'il est écrit semble sous-entendre qu'un litre d'eau avait été préparé et que l'on y ajouté le sulfate de fer heptahydraté).

Une fois le nouveau volume de la solution connu il suffit en effet d'utiliser la formule : C = n/V. Tu connais n et V, il ne te reste plus qu'à conclure.

Florian

L'exercice ne précise pas la masse volumique du sulfate de fer heptahydraté je suis donc allé chercher les valeurs sur Google :
(FeSO₄)=2.84g/cm³ c'est à dire 2.84g/0.001L
(H₂o)=999.97Kg/m³ c'est à dire 999.97g/L

Calcul de la masse volumique du sulfate de fer heptahydraté :
(FeSO₄ , 7H₂o) = (FeSO₄) + (H₂o)*7
(FeSO₄ , 7H₂o) = 2.84+(999.97*7) = 7002.63g/L

Calcul du volume occupé par 27.8g de cristaux de sulfate de fer heptahydraté :
V(FeSO₄ , 7H₂o) = m(FeSO₄ , 7H₂o)/(FeSO₄ , 7H₂o)
V(FeSO₄ , 7H₂o) = 27.8/7002.63 0.004L

Volume de la solution finale :
1L + (27.8/7002.63)L 1.004L 1L

Calcul de la concentration molaire en ions Fe²⁺ de la solution :
[Fe²⁺]= n(Fe²⁺)/V(solution))
[Fe²⁺]= 0.1/(1+(27.8/7002.63)) 0.1mol/L

C'est ça ?

Non, ce n'est pas tout à fait cela car on ne peut pas additionner à priori les masses volumiques de deux espèces chimiques différentes.

Cependant j'aurais dit que ces 27,8 g de sulfate de fer heptahydraté libère 0,7 mol d'eau. Or le volume molaire de l'eau est d'environ 18 mL par mole donc l'eau libéré ici occupe un volume environ égale à 0,7 * 18 mL soit 12,6 mL.

J'aurais ensuite négligé en première approximation le volume occupé par le sulfate de fer dissout et j'aurais donc dit que le volume de la solution est : V = 1 + 12,6/1000 = 1,0126 L

Et donc la concentration en ion Fe²⁺ donne :

[Fe²⁺] = 0,1/1,0126 9,9 * 10^-2 mol/L.

Mais pour être honnête, je pense même que le volume d'eau apporté lors de la dissolution du sulfate de fer heptahydraté est négligeable au final (le volume augmente d'à peine 1,3% en comptant le volume d'eau ajouté) devant le volume de départ et je pense donc qu'il n'est pas aberrant d'écrire [Fe²⁺] 0,1 mol/L, comme tu l'as écrit à la fin de ton message

Florian

Je te remercie pour tes explications car elles m'ont fait comprendre pas mal de choses.

De rien Je suis content que mes explications aient pu t'aider un peu.

A bientôt sur l'île !

Florian