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Le sulfate de fer

Posté par
Lenouuu
02-01-20 à 16:09

Bonjour j'aurais besoin d'aide poir effectué mon dm de physique j'ai trouvé quelques résultats mais il me paraissent éronné.

Il existe deux variétés de sulfate de fer : le sulfate ferreux, ou sulfate de fer (II), dont la formule est FeSO4, et le sulfate de fer (III), ou sulfate ferrique, qui répond à la formule Fe2(SO4)3. C'est l'état d'oxydation de l'atome de fer qui est responsable des différentes variétés. Dans le FESO4, le fer est à l'état +2 (Fe2+; ion ferreux), c'est-à-dire qu'il a perdu deux électrons, tandis que dans le Fe2(SO4)3, il en a perdu trois; le fer est alors à l'état +3 (Fe3+; ion ferrique). C'est le sulfate ferreux que l'on utilise en mycologie. Celui-ci peut être soit anhydre (libre de toute molécule d'eau), soit hydraté. C'est la forme hydratée, que l'on appelle aussi cristallisée, qui est la plus employée. Le sulfate ferreux se présente sous forme de petits cristaux verts à l'état hydraté, et d'une poudre blanchâtre à l'état anhydre. Le sulfate ferrique, quant à lui, a une couleur rouille. Le sulfate ferreux s'ionise en solution aqueuse en sulfate ferrique. C'est pour cela que les solutions de sulfate ferreux virent en quelques temps du vert au rouille.

Le sulfate de fer(III) Fe2(SO4)3, est un solide ionique constitué d'ions Fe3+ et d'ions So4(2-). 1) Comment ces ions se répartissent-ils dans le solide ?
2) On cherche à calculer la force électrostatique qui existe entre les ions Fe3+ et SO4(2-).
    a. Déterminer la charge de l'ion Fe3+  q(Fe3+).
    b. Déterminer la charge de l'ion SO4(2-) q(SO).
    c. On suppose que les ions Fe3+ et So4(2-) sont des sphères jointives qui ont pour rayons respectifs: 140 pm et 220 pm. Déterminer la force électrostatique existant entre ces 2 ions. 3. 3) On souhaite calculer la force gravitationnelle qui existe entre ces 2 ions.
    a. Calculer la masse de l'ion Fe3+  
    b. Calculer la masse de l'ion SO4(2-)
    c. Calculer la force gravitationnelle existant entre ces 2 ions.
4) Comparer les forces calculées précédemment. Quelle est la force responsable de la cohésion du solide ionique ?

Voilà ce que j'ai trouvé:
1)les ions sont répartis de la sorte que les anions et les cations soit entouré l'un de l'autre, ensemble les cations et les anion d'un solide ionique et assure sa cohérence.
2)a. Fe3+ possède une charge q=+3e
          qfe3+= nombre d'électrons × (-e)
                        = 3×(-1.7 ×10 exposant 27)
                        =5.1×10 exposant -27 C
   b. SO4 (2-) possède une charge q=-2e
         qSO4 (2-)= 2×1.7×10 exposant -27
                               = 3.4 × 10 exposants-27 C
  c. Fe= k× ( l qfe3+ × qSO4 (2-) l )÷ d^2 fe3+-SO4 (2-)
           =9.0×10 exposants 9 ( l 5.1×10 exposant-27 × 3.4×10 exposant-27) ÷ (3.6×10 exposant-10)^2
   Fe=1.2 ×10 exposant-24 N
3) a. mFe3+= nombre nucleons × masse nucléons
                          =57× 1.7×10 exposant-27
                          =9.7 × 10 exposants-26 kg

Le reste je bloque entièrement

Posté par
odbugt1
re : Le sulfate de fer 02-01-20 à 16:32

Bonjour,

Question1 :
OK

Question 2 :
Ton raisonnement est correct, mais la valeur numérique " e " de la charge élémentaire n'est pas celle que tu as employée.

Posté par
Lenouuu
re : Le sulfate de fer 02-01-20 à 19:05

En effet je me suis trompé
Cela vous paraît-il plus juste
2)  a.Fe3+ possède une charge q=+3e
          qfe3+= nombre d'électrons × (-e)
                        = 3×(-1.6 ×10 exposant -19)
                        =-4.8×10 exposant -19 C
      b. SO4 (2-) possède une charge q=-2e
         qSO4 (2-)= 2×1.6×10 exposant -19
                               = 3.2 × 10 exposants-19 C
    c. Fe= k× ( l qfe3+ × qSO4 (2-) l )÷ d^2 fe3+-SO4 (2-)
                  =9.0×10 exposants 9 ( l  4.8×10 exposant-19× 3.2×10 exposant-19) ÷ (3.6×10 exposant-10)^2
   Fe=1.1 ×10 exposant-8 N

Posté par
odbugt1
re : Le sulfate de fer 02-01-20 à 19:49

Oui, c'est exact.

Posté par
odbugt1
re : Le sulfate de fer 02-01-20 à 19:57

Question 3

Sauf erreur de ma part l'isotope le plus abondant du Fer possède 56 nucléons et non 57.
Pour les ions sulfate il faut tenir compte de tous les nucléons du groupement SO4

La force de gravitation entre les deux ions obéit à la loi  de gravitation universelle.



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