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oxydoréduction
Bonsoir,
je sollicite votre aide pour cet exercice de chimie:
pour débarrasser une eau résiduelle des ions mercuriques Hg++ qu'elle contient, il est possible de mettre en oeuvre une réaction d'oxydoréduction:
1) on fait passer 10 cm3 d'une eau à 6 * 10^(-4) % (en masse) en ions mercuriques sur du fer en poudre.
quelle est la masse de fer consommé sachant que le fer s'est oxydé à l'état d'ions Fe II (Fe++)?
2) quel volume d'air faut-il faire intervenir pour transformer l'ion Fe II (Fe++) libéré en ion Fe III (Fer+++)?. Ecrire d'abord la réaction d'oxydoréduction sachant que les couples en présence sont Fe+++/Fe++ et O2/H2O.
3) quelle masse d'hydroxyde de fer III récupère t- on, sachant qu'à ce pH sa solubilité est de 10^(-15) mol/L?
on donne
M(Hg)= 200 g/mol , M(Fe)= 56 g/mol , M(O)= 16 g/mol et M(H)= 1 g/mol
Vmolaire= 22,4 litres/mol
je vous présente mes résultats sans détails pour les 2 premières questions, je ne suis pas sûr de la réponse à la 3ème question.
question 1: masse Fe = 168 * 10^(-7) g
question 2: V O2 = 1.68 * 10^(-6)L
et V air ~ 5 VO2 ~ 8.4 * 10^(-6)L
Si vous pouvez m'aider
MERCI
1----------------------------
Réaction :
Hg^(2+)+Fe(s)--> Fe^(2+)+Hg
réaction supposée totale. On suppose que la amsse volumique de l'eau vaut rho=1 g cm^(-3)
m(Hg)=rho*V*p%=1*(10*6*10^(-6)/200)* g
n(Hg)=m(Hg)/M(Hg)
comme d'après la réaction n(Hg)=n(Fe) et m(Fe)=n(Fe)*M(Fe) ==>m(Fe)=m(Hg)*M(Fe)/M(Hg) =6*10^(-5)*56/200=1,68*10^(-5) g
2-------------------------------
O2+2H^(+)+2*e^(-)---->H2O
Fe(III)+e^(-)---> Fe(II)
réaction redox
O2+2H^(+)+2*Fe^(II)---->H2O+2*Fe(III)
réaction supposée totale ==> n(O2)=n(Fe)/2 ==> V(O2)=n(O2)*Vm(O2)=n(Fe)*Vm(O2)/2=n(Hg)*Vm(O2)/2=(10*6*10^(-6)/200)*22,4/2=3,36*10^(-6) L
3--------------------------------
[Fe^(3+)]=n(Fe)/V=(m(Hg)/M(Hg))/V=(1*10*6*10^(-6)/200)/0,01=3,10^-5 mol/L >> solubilité de Fe(OH)3 donc on récupère la totalité du Fe(II° sous forme de Fe(OH)3 soit m(Fe(OH)3)=n(Fe(OH)3)*M(Fe(OH)3)=n(Fe)*M(Fe(OH)3)=n(Hg)*M(Fe(OH)3)=(10*6*10^(-6)/200)*(56+17*3)=3,21*10^(-5)g=32,1 µg
A vérifier.....
Exact j'ai oublié le (1/2) devant O2 je rectifie
2-------------------------------
(1/2)*O2+2H^(+)+2*e^(-)---->H2O
Fe(III)+e^(-)---> Fe(II)
réaction redox
(1/2)*O2+2H^(+)+2*Fe^(II)---->H2O+2*Fe(III)
réaction supposée totale ==> n(O2)=n(Fe)/4==> V(O2)=n(O2)*Vm(O2)=n(Fe)*Vm(O2)/4=n(Hg)*Vm(O2)/4=(10*6*10^(-6)/200)*22,4/4=1,68*10^(-6) L
Bonjour et merci pour vos participations
l'énoncé de l'exercice ne précise pas le pH (bonne remarque! alors je pense qu'il y a soit une erreur dans l'énoncé soit que le pH devrait être pris égal à 7 puisque rien n'indique le contraire dans l'énoncé c'est mon idée)
j'ai relevé une erreur dans mon résultat donc
n FeOH3 formé (précipité)= 0.33*10^(-9)mol (total formé)- 10^(-15) mol (dissous en solution) ~ 0.33 10^(-9) mol et on a
masse FeOH3 formé= 0.33 10^(-9) mol * 107 g/mol = 0.035 * 10^(-6) g
MERCI
Dans l'énoncé il est dit que la solubilité de l'hydroxyde de fer Fe(OH)3 vaut 10^(15) au pH de l'eau. La quantité d'ion Fe^(3+) produite est égale à n(Hg)=rho*V*p%/M(Hg)=3*10^(-7) mol ce qui signifie que tous les ion Fe^(3+) (à 10^(15) près) se retrouvent sous forme de Fe(OH)3 ce qui correspond à une masse de Fe(OH)3 égale à m(Fe(OH)3)=3*10^(-7)*117=32,1 µg et il n'est pas utile de connaître le pH de l'eau.
en effet m=32µg.
J'étais parti sur une fausse piste.Je pensais qu'on donnait le Ks ,alors qu'il s'agissait de la solubilité..........Donc effectivement,pas besoin de connaître le Ph.
Bonjour Monsieur Barbidoux
SVP, m'éclaircir ce que vous voulez dire par :"tous les ion Fe^(3+) (à 10^(15) près) se retrouvent sous forme de Fe(OH)3"
est ce que ça veut dire que :
n FeOH3 (précipité)= 3*10^(-7)mol (total formé)- 10^(-15) mol (dissous en solution) ~ 3*10^(-7) mol et on a
masse FeOH3 (précipité)= n FeOH3 (précipité)* Masse molaire FeOH3=
masse FeOH3 (précipité)= 3*10^(-7) mol * 107 g/mol= 32.1*10^(-6)g= 32,1 µg
MERCI ET BON DIMANCHE
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