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Haut fourneau, équation

Posté par
Julie05
03-01-20 à 00:30

Bonjour j'ai un devoir sur la fabrication du fer dans un haut fourneau

J'ai répondu à toutes les questions sauf 2 qui me posent problème

Équation de l'oxyde réduction ayant lieu :
2 Fe2O3 + 3C donne 4Fe + 3CO2

Voici les questions
- justifier que la présence d'acide et d'eau est inutile dans le haut fourneau

- l'oxyde de fer est il réduit ou oxyde ? Justifier

Merci d'avance

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Haut fourneau, équation 03-01-20 à 08:38

Salut !

Visiblement la réaction se produit sans les deux réactifs. C'est une réaction d'oxydo-réduction et non une réaction acido-basique.

3C0 - 12e- ---> 3CIV oxydation
4FeIII + 12 e- ---> 4 Fe0 réduction

C est réducteur, Fe2O3 est l'oxydant.

Cette réaction illustre la fabrication de l'acier. Il est fabriqué à partir de fer dans un haut fourneau en réduisant des minerais tels que l'hématite (Fe2O3) avec du carbone sous forme de coke (3C).

Posté par
Julie05
re : Haut fourneau, équation 03-01-20 à 10:33

Bonjour Merci beaucoup pour votre réponse !

Comment puis-je justifier que l'oxyde de fer est oxyde ?

Et ensuite j'ai du écrire deux demi équations juste avant ou j'ai di ajouter du H+ et H2O (normalement correct car nous l'avons fait en classe)
Donc justification je peux juste mettre que c'est une réaction d'oxydoréduction et non acido basique ?

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Haut fourneau, équation 03-01-20 à 11:04

Avec les demies équations. Je reconnais qu'elles ne sont pas triviales, c'est un peu vache de donner des systèmes aussi atypiques pour expliquer des phénomènes redox.

Ces demies équations s'appliquent à ce système ?
Tu avais une notion de corrosion abordée dans cette exercice ou quelque chose du genre ?

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Haut fourneau, équation 03-01-20 à 11:06

Sinon tu peux le justifier de par les états d'oxydation (les chiffres verts en gras). Vous n'avez pas abordé les états d'oxydation ? C'est au programme désormais.

Posté par
Julie05
re : Haut fourneau, équation 03-01-20 à 11:32

Non du tout c'est pour ça que ça me pisé un peu problème on n'a pas vu ce principe

Je vous remets la question d'avant pour être plus claire
1) écrire les demi équations électroniques entre C et CO2 et entre Fe et Fe2O3 (comme si le milieu réactionnel était aqueux et acidifie)

J'ai fait :
C + 2H2O donne CO2 + 4H+  + 4e-
Fe2O3 + 6H+  + 6e- donne 2Fe + 3H20

Quels sont les couples j'ai mis
CO2/C et Fe2O3/Fe

Montrer qu'a près simplification, l' équation d'oxydoréduction réduction ayant lieu est
2Fe2O3 + 3C donne 4Fe + 3CO2

4) justifier le fait que la présence d'eau et d'acide est inutiles dans le haut fourneau

5) l'oxyde de fer est il réduit ou oxyde par le carbone ? Justifier

Posté par
Julie05
re : Haut fourneau, équation 03-01-20 à 11:33

Et nous n'avons pas vu les etats d'oxydation ...

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Haut fourneau, équation 03-01-20 à 11:59

Tel que l'exercice est fourni ils vous placent dans des conditions où il faut de l'eau et de l'acide. Alors que dans un haut fourneau de la flotte...
Du coup vu comment ton exo est tourné et sans avoir de connaissances sur les états d'oxydation c'est pas gagné pour qu'aucun d'entre vous n'aie de pb pour la résolution de l'exo...

On te demande de faire une équation acido-basique et ensuite de toi en déduire une équation d'oxydo-réduction, sans potentiel redox ou autre donnée ?

Qu'as-tu comme autre donnée stp ?

Posté par
Julie05
re : Haut fourneau, équation 03-01-20 à 12:17

Au niveau de l'énonce on nous dit

La fabrication du fer s'effectue dans une tour appelée haut fourneau. on le charge avec du coke (carbone solide C et du minerai de fer (qui est un mélange dont la teneur massique en oxyde de fer Fe2O3 est 20% : c'est à dire que 20% de la masse du minerai de fer correspond à de l'oxyde de fer Fe2O3 pur).
En chauffant ce mélange à haute temperature, on obtient du fer solide, Fe et du dioxyde de carbone gazeux CO2.
On mélange dans le haut fourneau 30 kg de coke et 1,2 tonne de minerai de fer.

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Haut fourneau, équation 03-01-20 à 12:30

Ok, ben considère simplement l'équation obtenue après simplification.

On va juste dire dans ce cas que dans les réactifs tu as un oxyde de fer et qu'après chauffe dans le haut fourneau tu as juste tu fer et un gaz oxydé. Donc ça veut dire que ton fer "a perdu" son oxygène. Du coup l'oxyde de fer a été réduit durant la réaction.

Est-ce-que tu comprends comme ça ?

Posté par
Julie05
re : Haut fourneau, équation 03-01-20 à 12:33

Oui comme ça je comprend mercii !

Et pour justifier le fait que la présence d'eau et d'acide est inutile dans le haut fourneau je peux mettre quoi ?

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Haut fourneau, équation 03-01-20 à 12:36

Que dans la réaction simplifiée, ils n'interviennent pas en tant que réactifs

Posté par
Julie05
re : Haut fourneau, équation 03-01-20 à 12:51

D'accord Merci beaucoup pour votre aide !

Bonne journée 😊

Posté par
shadowmiko Moderateur
re : Haut fourneau, équation 03-01-20 à 13:59

Je t'en prie, bonne continuation



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