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Oxydoréduction engrais NPK

Posté par
grievous
24-11-12 à 18:40

Bonjour, voici mon énoncé :

Partie 1
Un engrais NPK contient l'élément azote sous forme de nitrate d'ammonium.
On prélève 1g de cet engrais que l'on dissout dans l'eau pour préparer 100mL de solution S1 de concentration C1 en ions nitrate.
À V1=10mL de cette solution d'engrais, ok ajoute 50 mL d'une solution acidifié de sulfate de fer II de concentration 0,10 mol.L-1.
On constate qu'un gaz incolore qui devient roux à l'air se dégage.

Étape 2
Une fois le dégagement gazeux terminé, on dose les ions fer II restant par une solution de permanganate de potassium de concentration 0,10 mol.L-1.
L'équivalence est obtenue pour un volume de 13,2 mL de permanganate de potassium.
Couples:
NO3- / NO
Fe+++ / Fe++
MnO4- / Mn++

Ce qui m'intéresse ici c'est trouver les deux équations.
Je ne suis pas très sur de moi c'est pourquoi je vous donne mes résultats:
Étape 1
Demi équations:
NO + 3 H20 -> NO3- +6H+ +5e-
Fe++   +SO4--   -> Fe+++   +SO4-- +e-

Je sens que quelque chose cloche ici pouvez vous me dire quoi si oui?
Merci

Posté par
lulu3324
re : Oxydoréduction engrais NPK 24-11-12 à 20:22

Bonjour

Ecris la première demi-équation dans l'autre sens : NO3- + 6H+ + 5e- --> NO + 3H2O
Pour la deuxième, pas besoin de noter les ions sulfates !

Il faut maintenant équilibrer les électrons pour qu'ils puissent disparaitre dans l'équation finale. Tu n'as plus qu'à ajouter ensuite les deux demi-équations !

Posté par
grievous
re : Oxydoréduction engrais NPK 24-11-12 à 20:23

Ps dans l'étape 1 on nous dis qu'on constate qu'un gaz incolore qui devient roux à l'air se dégage. Mais de quel gaz s'agit il?

Posté par
lulu3324
re : Oxydoréduction engrais NPK 24-11-12 à 20:26

c'est le monoxyde d'azote : NO !

Posté par
grievous
re : Oxydoréduction engrais NPK 24-11-12 à 20:35

Merci lulu

Posté par
lulu3324
re : Oxydoréduction engrais NPK 24-11-12 à 20:36

ca donne quoi alors l'équation de la réaction ?

Posté par
grievous
re : Oxydoréduction engrais NPK 24-11-12 à 20:45

Avant toute chose: pourquoi pour la deuxième demi équation cela ne sert à rien d'écrire les ions sulfates?

Posté par
grievous
re : Oxydoréduction engrais NPK 24-11-12 à 20:54

Voici la première équation :
4H+  +NO3- +3Fe++ -> NO + 2H2O + 3Fe+++

Posté par
lulu3324
re : Oxydoréduction engrais NPK 24-11-12 à 23:44

Tu peux les écrire ! Mais cela ne sert à rien car ils ne réagissent pas ! Ils sont spectateurs ! D'ailleurs dans ta demi-équation tu vois bien que tu es obligé de les écrire à la fois à gauche et à droite de la flèche :
Fe++   +SO4--   -> Fe+++   +SO4-- +e-

Je n'avais pas vu l'erreur dans la 1ere demi-équation : c'est 2H2O !!

Donc ton équation finale est correcte !

Posté par
grievous
re : Oxydoréduction engrais NPK 25-11-12 à 07:00

Ok Lulu merci

Posté par
lulu3324
re : Oxydoréduction engrais NPK 25-11-12 à 09:58

et l'autre équation ca donne quoi alors ?

Posté par
grievous
re : Oxydoréduction engrais NPK 25-11-12 à 14:11

Voici l'équation de dosage
8H+  +5Fe++  +MnO4-  -> Fe+++  +Mn++  +4H2O

Posté par
grievous
re : Oxydoréduction engrais NPK 25-11-12 à 14:13

Pardon j'ai oublié un coefficient pour l le fer (III)
8H+  +5Fe++  +MnO4-  -> 5Fe+++  +Mn++  +4H2O

Posté par
lulu3324
re : Oxydoréduction engrais NPK 25-11-12 à 14:31

très bien !

Posté par
grievous
re : Oxydoréduction engrais NPK 25-11-12 à 21:00

La seconde question est:
Calculer la concentration C1 de la solution S1 en ions nitrate

On sait que pour atteindre l'équivalence il faut verser 13,2 mL de permanganate de potassium pour une concentration de 0.10 mol.L-1

Donc nous arrivons au calcul n=C x V
Alors n(eq)MnO4- = 13,2.10^-4 mol

Je rappel l'équation de dosage:
8H+ +5 Fe++  +MnO4- -> 5Fe+++ +Mn++ +4H2O

Donc si n(eq) = 13,2.10^-4 mol
nFe++ = 5 x 13,2.10^-4
nFe++ = 6,6.10^-4 mol

Donc on sait qu'à la fin de la réaction 1 il vas rester  6,6.10^-4 mol.
Tout est correcte jusque la?

C'est après que sa se complique...

Posté par
grievous
re : Oxydoréduction engrais NPK 25-11-12 à 21:48

Ok
Rappel première équation:
NO3- +4H+ +3Fe++ -> 2H2O +NO + 3Fe+++

Si on reprend notre première équation et en ayant fait un tableau d'avancement, on constate que la quantité initial de matière d'ions Fe++ est:
n(initial)(Fe++)= 5.10^-2 x 0,1
n(initial)(Fe++)= 5.10^-3 mol

Lorsque la réaction est terminé et comme le coefficient stœchiométrique de Fe++ est "3" (toujours d'après notre tableau)  on en conclu que:
5.10^-3 -3Xfinal = 6,6.10^-4
Donc Xfinal = 1,45.10^-3 mol

Jusqu'ici tout vas bien?

On suppose que les ions nitrates d'ammonium sont les réactifs limitants.
Nos ions nitrates d'ammonium introduits ont comme coefficient stœchiométrique "1" donc on en déduit qu'à la fin de la réaction:
nNO3- = Xfinal = 1,45.10^-3 mol

On cherche à avoir la concentration de la solution S1 en ions nitrate:
C= 1,45.10^-3 / 0,1
C= 1,45.10^-2 mol.L-1

Mais apparemment selon ma correction le résultat serait faux sans m'expliquer pourquoi... Pouvez vous m'aider?
Merci

Posté par
lulu3324
re : Oxydoréduction engrais NPK 25-11-12 à 23:18

ce n'était pas 6,6*10-4 mol mais 6,6*10-3 mol !

Posté par
grievous
re : Oxydoréduction engrais NPK 26-11-12 à 07:55

Oui exact
n(eq)(Fe++) = 6,6.10^-3 mol

Ce qui veut donc dire qu'à la fin de la réaction 1 il se forme 6,6.10^-4 mol de Fe++ or sauf erreur de ma part
n(initial)(Fe++)= 5.10^-2 x 0,1
n(initial)(Fe++)= 5.10^-3 mol

6,6.10^-3 mol > 5.10^-3 mol
On obtiendrait plus de mol de Fer (II) à la fin de la réaction que ce qu'on à introduit à la base ?

Posté par
grievous
re : Oxydoréduction engrais NPK 26-11-12 à 20:05

Ou se trouve l'erreur svp?

Posté par
lulu3324
re : Oxydoréduction engrais NPK 26-11-12 à 20:26

tu es sur des valeurs données dans cet énoncé ?

Posté par
grievous
re : Oxydoréduction engrais NPK 26-11-12 à 20:43

Oui, je viens de me relire

Posté par
lulu3324
re : Oxydoréduction engrais NPK 26-11-12 à 20:49

Il y a peut être un problème dans l'exo lui meme alors... ca peut arriver !
Sinon je ne vois pas comment faire autrement... ca parait ca que l'on a fait (ce que TU as fais) !

Posté par
grievous
re : Oxydoréduction engrais NPK 26-11-12 à 20:51

Ok sa arrive de temps en temps des erreurs dans mon livre c'est un peu embêtant mais merci quand même de ta contribution Lulu

Posté par
lulu3324
re : Oxydoréduction engrais NPK 26-11-12 à 22:55

Avec plaisir !
Parles en à ton prof quand meme ca m'étonne tout ca...
Tiens moi au courant !

Posté par
grievous
re : Oxydoréduction engrais NPK 27-11-12 à 06:44

Je n'ai pas de prof je me forme seul et avec votre aide



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