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Oxydo-réduction / mélange stœchiométrique
Bonjour à tous,
j'ai un exercice de physique chimie à faire mais je n'arrive pas à comprendre une chose.
Voici l'exercice en question :
Une quantité de matière n1 d'ions fer (III) Fe3+(aq) réagit avec n2=3,0 × 10-2 mol de zinc métallique Zn(s).Les couples mis en jeu sont Fe3+(aq)/Fe(s) et Zn2+(aq)/Zn(s).
a. Écrire l'équation de cette réaction supposée totale.
b. Établir le tableau d'avancement de la réaction.
c. Quelle quantité de matière d'ions fer (III) doit-on introduire pour constituer un mélange stœchiométrique ? Quel volume V1 de solution contenant les ions fer à la concentration c1=0,10mol·L−1 faut-il donc verser ?
d. Effectuer alors un bilan de matière dans l'état final. Si le volume de solution ne change pas, quelle est la concentration finale c en ions zinc ?
Voici l'exercice. Ma question tout simplement comment savoir pour la question A si on écrit : Fe3+ --> Fe ou si on écrit : Fe --> Fe3+ ? Pareil pour Zn ? Je n'arrive pas à savoir comment nous pouvons savoir le "sens".
Merci.
Bonjour,
Bienvenue sur le forum.
Vu l'énoncé il n'y a pas trop de questions à se poser : les ions fer (III) régissent avec le zinc métallique.
Il suffit dès lors d'écrire les demi-équations en présence (dans le bon sens) et d'en déduire l'équation bilan.
Tu as une fiche de cours sur le site en cas de besoin (clique sur la maison) : 
[lien]
Je t'en prie !
Si besoin, pour les autres questions, tu pourras poster ce que tu as fait pour une vérification.
Donc si j'ai bien compris, pour les réponse ca donne cela :
a. Fe3+ --> Fe
2*(Fe3+ +3e- --> Fe)
3*(Zn --> Zn2+ +2e-)
Ox2 + Red1 = Ox1 + Red 2
3Zn2+ +6e- + 2Fe --> 2Fe3+ + 6e- +3Zn
3Zn2+ + 2e --> 2Fe3 + 3Zn
b. (voir fichier joint)
c. C1 * V1 = 3.0*10^-2 donc 3.0*10^-2 / 0.10 = 0.3 L
d. c= n/V = 3.0*10^-2/0.3 = 0.1 mal.L-1
Voila, j'espère que c'est juste car je ne vois pas du tout autre chose ..
a. Non ! Ton équation-bilan n'est pas dans le bon sens 
:
* les couples en jeu sont Fe3+(aq )/ Fe(s) et Zn2+(aq) / Zn(s)
* les réactifs étant l'ion fer (III) et le zinc, on peut écrire les demi-équations électroniques :
( Fe3+ + 3e- = Fe ) x 2
( Zn = Zn2+ + 2e- ) x 3
___________________________________________________________
2Fe3+ + 3Zn = 2Fe + 3Zn2+
b. A reprendre
c. Un résultat avec un minimum de rédaction et non justifié n'est pas regardé.
d. Idem.
Merci, donc dans le B je dois trouver n1 et n2. Dans le c il faut que j'explique d'avantage et dan le D pareil ?
Déjà tu dois corriger ton tableau d'avancement puisque l'équation-bilan n'était pas dans le bon sens et ensuite expliquer comment tu es parvenu(e) aux résultats des questions c et d.
Pourquoi je te demande cela ? Parce que cela fait gagner du temps aux aidants (qui aident plusieurs personnes en même temps) et en plus cela t'entraîne à rédiger tel que cela te sera demandé au bac et dans les études supérieures.
Voici le tableau corrigé. Pour la suite C1xV1 = C2xV2 : C2xV2= n2 : Donc C1xV1 = n2
Il faut écrire cela? Je comprends pas réellement la question et c'est pas mon fort ce chapitre ... 
Merci beaucoup de m'aider
Concernant le tableau d'avancement, il est d'usage d'employer la lettre minuscule pour la quantité de matière : n.
A noter que tu connais la quantité de matière initiale en zinc => tu peux donc la reporter dans le tableau.
Pour ce qui est d'exploiter ce tableau, tu as une fiche de cours qui va te servir (clique sur la maison) : [lien]
Il faut déterminer l'avancement maximal de la réaction (car réaction supposée totale puisque les réactifs ont été introduits dans des proportions stoechiométriques) pour ensuite en déduire la quantité de matière en ions fer (III) à l'état initial.
Mais pour trouver la réponse du c, il faut que je calcul xmax si j'ai bien compris grâce à la fiche, mais je ne peux pas calculer le xmax du n1 puisque je ne l'ai pas ... Il faut donc que je trouve n1 ? Mais comment je peux le trouver ???
Si 3Zn est le réactif limitnt alors n2-xmax=0 alors : xmax=n2=3,0*10^-2 mol
Je ne vois pas en quoi ca m'aide car j'ai juste le xmax de n2 et il me semble que pour determiner le xmax, il faut prendre la plus petite valeur que nous trouvons entre n1 et n2...
Il faut que tu étudies attentivement la fiche car tu ne sembles par du tout à l'aise :
à l'état maximal, tous les réactifs ont réagi, leurs quantités de matière sont supposées nulles :
et donc
Introduire les réactifs dans des proportions stoechimétriques présuppose que ton avancement maximal calculé aura la même valeur, que tu partes d'un réactif ou de l'autre.
J'ai relu ma lecon de cahier, une lecon du manuel numérique + des sites internet.. Je sais que je n'y arrive pas du tout.. C'est un peu la catastrophe sur le sujet la. Mais bon, je vais de nouveau regarder le fiche que vous m'avez envoyé.
n2 - 3xmax <-> xmax=n2/3= 3,0*10^-2 / 3 = 0.01 mol
et donc pour n1 c'est : 2*0.01 ? Donc n1 vaudrai 0,02 ?
Pour le coup cette fiche j'ai justement fait exprès de détailler le cas théorique, suivi d'une application, je pense que ça peut aider 
.
Pour tes calculs, garde l'écriture scientifique et n'oublie pas des unités aux résultats :
et donc
Merci beaucoup j'ai enfin à peu près compris maintenant. Cependant pour trouver le volume V , il faut utiliser la formule V= n/C ? ce qui donnerai : 2,0*10^-2 / 0,10 ? ce qui donnerai 0.2L il faudrai alors verser 0,2 L ?
Oui, mais ne change par les notations de l'énoncé !
Par définition de la concentration en quantité de matière :
C1 = n1/V1
<=> V1 = n1/C1 = 2,0 .10-2/0,10 = 0,20 L
Attention au nombre de chiffres significatifs.
Merci beaucoup. Je suis contente de réussir ...
Et donc pour le petit d, il faut trouver la concentration final donc grace à la formule c= n/v je suppose, cela donne : c= n2 / 0,20 <-> c=0.15 ?
Bonne soirée
Bonjour,
Attention à la rédaction, il faut expliquer ce que tu fais et faire un calcul littéral avant de conclure par une application numérique (avec le bon nombre de chiffres significatifs et des unités).
Comme les réactifs ont été introduits dans des proportions stoechiométriques, ils ont entièrement réagi à l'état final (car la réaction est supposée totale).
On a calculé l'avancement de la réaction, on peut donc en déduire la quantité de matière formée pour chaque produit en lisant ton tableau d'avancement :
Puis si le volume ne change pas, la concentration en quantité de matière vaut
Remarque importante : attention aux notations pour la concentration en quantité de matière :
* C est pour la concentration en quantité de matière en soluté apporté ;
* [X] est pour la concentration en quantité de matière de l'espèce chimique X présente dans la solution.
Fiches à réviser pendant les vacances :
* Les chiffres significatifs
* [lien]
* [lien]
***Latex ajouté***
Bonjour,
(Fe) = 2xmax = 2*1.0*10^-2 = 0.02 mol
(Zn2+) = 3xmax = 3*1.0*10^-2 = 0.03 mol
Jusqu'ici ca va, mais je n'arrive pas à comprendre pour le volume : " [Zn^{2+}]_f = \dfrac{n_f(Zn^{2+}) }{V_1} = ... ~mol" je n'arrive pas à comprendre la formule qu'il faut utiliser ...
Bonjour clemenceClem,
J'ai oublié d'utiliser l'éditeur
Encore une fois, attention au nombre de chiffres significatifs :
n(Fe) = 2xmax = 2*1.0*10^-2 = 0,020 mol
n(Zn2+) = 3xmax = 3*1.0*10^-2 = 0,030 mol
Et on est pas dans les pays anglo-saxons, on met des virgules et non des points
Concernant la dernière question :
Bonjour, désolée pour le temps de réponse. Donc :
[Zn2+]f = n[Zn2+) / V1 = 3,0*10^-2 / 0,2
Donc cela donnerai : 0,15 mol
La concentration finale ions zinc est donc 0,15 mol
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