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Réaction d'oxydo-réduction
Bonjour à tous, 
Je fais face à quelques doutes, devant mon exercice de Chimie au sujet de l'oxydoréduction, je présenterais mon sujet, suivis du travail que j'ai pu effectué pour vous proposé une aide reconnaissante
Voici donc le sujet :
| Un morceau de fer de 2.56g est introduit dans 100mL d'une solution contenant des ions H+. Du dihydrogène est produit et le morceau de fer disparait.
1) Donnez la définition d'un oxydant. Donnez la définition d'un réducteur. 2) Indiquez les deux couples oxydant/réducteur mis en jeu dans la réaction précédemment décrite. 3) Écrivez les deux demi-équation puis l'équation bilan de la réaction. 4) a) Dressez le tableau d'avancement de la réaction chimique b) Trouvez le Volume Vgaz de dihydrogène qui s'est formé. c) Déterminez la concentration en ions Fe2+. 5) On prélève exactement 10.0mL de cette solution que l'on introduit dans un bécher. On y ajoute une solution de permanganate de potassium. a) Sachant que les couples engagés lors de cette réaction sont MnO4-/Mn2+ et Fe3+/Fe2+, écrivez les deux demi équation d'oxydo-réduction et l'équation bilan. b) Quelle quantité de matière d'ions permanganate faut-il verser pour que les ions MnO4- et Fe2+ soient dans les proportions stœchiométriques ? c) Quelle doit être la concentration en ion permanganate pour que l'ajout corresponde exactement à 10mL ? 6) Si la solution contenant des ions Fer2+ est exposée au dioxygène de l'air, une partie des Fe2+ se transforme en ions Fe3+. Comment cela se traduirait-il dans la réaction chimique de la question c)? Données : M(Fe)= 56 g.mol-1 ; volume molaire des gaz 24 L/mol |
Mes réponses :
1) ( Réponses dans mon cours )
2) Premier doute, je ne sais pas quel élément fer faut-il utilisé, j'ai pencher pour le couple Fe3+/Fe2+ et le H+/H2
3) (Fe3++ e- = Fe2+) x2
(H2 = 2H++ 2e-) x1
_______________________________________________________
2Fe3+ + H2
2Fe2+ + 2H+
4) a)
| 2Fe3++ | H2 | 2Fe2++ | 2H+ | |
| E.I | n(Fe3+)initial | n(H2)initial | n(Fe2+)initial | n(H+)initial |
| En cours | n(Fe3+)initial- 2x | n(H2)initial- x | n(Fe2+)initial+2x | n(H+)initial + 2x |
| Etat Final | n(Fe3+)initial - 2xmax | n(H2)initial - xmax | n(Fe2+)initial+2xmax | n(H+)initial+ 2xmax |
b) pour cette question, j'ai utilisé la formule, n = V/ Vm, soit V = Vm x n
Avec n2H+= 2n(Fe3+) (D'après le tableau)
et n(Fe3+) = m/M = 2.56/56.0
= 4.57 x 10-2 mol
Donc n2H+ = 2n(Fe3+)= 9.14 x 10-2mol
Par un produit en croix, 24 L <-> 1 mol
0.1 L ( volume de l'énoncer ) <-> 0.04 mol
2.3 x 10-1 L <-> 9.14 x 10-2mol
Vgaz est donc égale à 2.3 x 10-1 L
A défaut d'avoir peut être choisi le mauvais couple au départ (Fe3+/Fe2+ au lieu de Fe2+/Fe), je voudrais tout d'abord savoir si le raisonnement et bon ou pas.
En vous remerciant d'avance d'avoir pris la peine de prendre connaissance de mon sujet
Bonjour
1) ok
2) Il y a bien H+/H2 mais pour l'autre couple il faut faire intervenir le fer solide !! Puisque c'est lui que tu introduis en premier...
bonjour lulu3324, merci d'avoir répondu
C'est à dire qu'il s'agit du couple Fe2+/Fe, car je ne savais pas que Fe est toujours solide et pensais que Fe2+ et Fe3+ pouvait l'être.
2) Le couple Fe3+/Fe2+ existe bel et bien mais ce n'est pas le couple utile ici car, dans la manip, on utilise du fer solide ! Donc il faut obligatoirement prendre le couple Fe2+/Fe de manière a faire intervenir Fe !
3) Attention H2 est un des produits !! Fais attention aux réactifs que l'on introduits (donnés dans l'énoncé) et aux produits formés par la réaction...
Tout m'est bien plus clair désormais,
Donc 2) H+/H2 et Fe2+/Fe
3) 2H+ + 2e- = H2
Fe2+ + 2e- = Fe
___________________
2H+ + Fe Fe2++ H2
4)
| 2H+ + | Fe | Fe2++ | H2 | |
| E.I | n(2H+)initial | n(Fe)initial | n(Fe2+)initial | n(H2)initial |
| En cours | n(2H+)initial- 2x | n(Fe)initial- x | n(Fe2+)initial+x | n(H2)initial + x |
| Etat Final | n(2H+)initial - 2xmax | n(Fe)initial - xmax | n(Fe2+)initial+xmax | n(H2)initial+ xmax |
b) Il faut utilisé la formule V = Vm x n
Il reste donc à déterminer n, ici, d'après le tableau, xmax :
à l'état initial, n(Fe)= m/M = 2.56/56 = 4.57 x 10-2 mol
Sachant que le morceau de fer disparait, Fe(s) est limitant, xmax = 4.57 x 10-2 mol = n(H2)
Vgaz = Vm x n = 24 x 4.57 x 10-2
= 1.1 L
c) j'ai utilisé la formule C = n/V avec n = xmax et V= 100mL
C= 4.57 x 10-2 / 0.1
C(Fe2+)= 4.57 x 10-1 mol.L-1
5)
a)
1x (MnO4- + 8H+ + 5e- = Mn2+ + 4H20 )
5x ( Fe3+ + e- = Fe2+ )
_____________________
MnO4- + 8H++ 5Fe2+
5Fe3+ + Mn2+ + 4H20
b) 5n(MnO4-)
En espérant avoir suivit un bon raisonnement..
3) Oui mais penses à indiquer l'état physique de chaque composé !
4) oui sauf que n(Fe2+)initial = n(H2)initial = O mol !!!
4b) Très bien !
4c) Impecc' !
5a) Très bien !
5b) Oui car à l'équivalence on aurait : n(Fe2+)=5n(MnO4-) !
5c) une idée ?
3) Merci j'avais oublier de les préciser ! 
4) je suis au courant que, n(Fe2+)initial = n(H2)initial = O mol, mais notre professeur nous a habitué à ne pas écrire de valeur numérique dans nos tableau
On se qui concerne la 5) c), J'ai pensais partir de la relation C = n*V = n*0.010
Mais je ne sais pas qu'elle est n..
4) Ok alors très bien ! Laisses les expressions littérales mais il faut penser qu'à l'état final on a : n(Fe2+)=n(H2)=xmax !
5b) Tu peux en déduire n(MnO4-) !
5c) Utilises la valeur obtenue au 5b) pour déterminer [MnO4-] !
6) Je ne comprends pas la phrase "Comment cela se traduirait-il dans la réaction chimique de la question c)?" Laquelle ????
La lenteur de ma réponse s'explique tout simplement par une coupure de ma connexion internet de mon opérateur, je souhaite donc vous remerciez, avec certes beaucoup de retard 
, de l'aide que vous avez pu m'apporter ainsi que de du temps que vous avez pu me donner.
Merci Beaucoup !!!! 
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