Oxydoréduction (Titrage du sulfate de fer hydraté)

[invite78b44eb1]

Bonsoir à tous

Souhaitant m'entraîner pour un controle à venir, j'aimerais si possible avoir la correction de l'exercice suivant, en particulier à partir de la question 3).

On réalise le dosage de V1 = 10 mL d'une solution de sulfate de fer II par une solution de permanganate de potassium de concentration C2 = 1,25.10 -2 mol .L -1.

1/ Ecrire les demi-équations des couples en jeu.
2/ En déduire l'équation de la réaction de dosage par oxydoréduction.
3/ Quel est le volume de solution titrante versé à l'équivalence ?
4/ En déduire la quantité de matière en ion fer II dans l'échantillon dosé.
5/ Quelle serait cette quantité pour 1 litre de solution dosée.

Pour obtenir la solution de sulfate de fer, on a dissous du sulfate de fer II hydraté de formule FeSO4(H2O)y. Pour un litre de solution la masse de solide est 27,8g.

6/ Exprimer la masse molaire du solide en fonction de y. Déterminer y

Données :

masses molaires en g.mol -1 :

Fe : 55,8 S : 32,1 O : 16,0 H : 1,00 Mn : 54,9 C : 12,0


Voici mes réponses :


1) et 2)

MnO4-/Mn2+
Fe3+/Fe2+

Demies equations:
MnO4- + 8H+ 5e- = Mn2+ + 4H20
Fe2+= Fe3+ + e-

Equa-bilan :

MnO4- + 8H+ + 5Fe2+ = Mn2+ + 4H20 + 5Fe3+

(Une question au passage : pourquoi doit-on inverser l'écriture de la demie-equation de Fe3+/Fe2+ ? Notre professeur ne nous a jamais expliqué ça...)

3) n = C x V
n = 0.01 x 1,25.10^-2
= 1,25 x 10^-4

Le volume de solution titrante versé à l'équivalence est alors :
C = n/v
v= n/C
v = 1,25 x 10^-4 / 1,25 x 10^-2
v = 1,0 x 10^-6 L (résultat faux je pense)

4) m = n x M
m = 1,25 x 10^-4 x M
or M = MFe
donc M = 55,8 g/mol
donc m = 1,25 x 10^-4 x 55,8
m = 7,0 x 10^-3 g

5) Pour 1 L :
n = 1 x 1,25.10^-2
= 1,25.10^-2
m = 1,25.10^-2 x 55,8
m = 7,0 x 10^-1 g

6) Je ne sais pas


Merci d'avance pour vos réponses et pour l'aide apportée !
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[Duke Alchemist]

Bonsoir.

...1) et 2)

MnO4-/Mn2+
Fe3+/Fe2+

Demies equations:
MnO4- + 8H+ 5e- = Mn2+ + 4H20
Fe2+= Fe3+ + e-

Equa-bilan :

MnO4- + 8H+ + 5Fe2+ = Mn2+ + 4H20 + 5Fe3+

OK sauf que c'est une flèche simple vers la droite pour le bilan.

(Une question au passage : pourquoi doit-on inverser l'écriture de la demie-equation de Fe3+/Fe2+ ? Notre professeur ne nous a jamais expliqué ça...)

Reprenons : Un équation d'oxydoréduction est une transfert d'électrons.
Pour qu'une telle réaction se produise, il faut un oxydant ET un réducteur, c'est-à-dire qu'une des espèces doit perdre un ou des électrons que l'autre espèce (de l'autre couple rédox) doit capter.
Jusque là on est d'accord ?
Quans on écrit les couples
MnO₄^-/Mn²⁺ et Fe³⁺/Fe²⁺, on sait qu'il va y avoir un oxydant et un réducteur. On regarde l'énoncé et on cherche les noms des substances présentes initialement ie MnO₄^- et Fe²⁺.
MnO₄^-/Mn²⁺ => réduction du permanganate
Fe³⁺/Fe²⁺ => oxydation du fer II en fer III
d'où ce que tu appelles "inversion" : c'est simplement pour t'indiquer dans quel sens va se produire la réaction et il faut bien, pour pouvoir "simplifier par les électrons" qu'il y en ait de part et d'autre de la flèche, n'est-ce pas ?

Pour la 3), il manque une donnée, semble-t-il.
La relation donnant le volume à l'équivalence est :
V_2,eq = C₁V₁/(5C₂) or il nous manque (à juste titre, à priori, puisque c'est le but d'un dosage) C₂...
Mais suite à la question posée, elle aurait du être donnée...

...

6) Je ne sais pas

Il te suffit de calculer la masse molaire de FeSO₄(H2O)_y et de t'aider de la masse volumique indiquée.

Duke.

[invite78b44eb1]

Merci pour votre réponse et explication.

Pour la 3), je pense avoir une piste mais je suis pas sûr :

l'équivalence est atteinte lorsque les réactifs sont versés dans les proportions stoechiométriques (=rapport des coefficients dans l'équation)
dans ce cas
n(MnO4-)/n(Fe2+)=1/5

mais après pour le reste ? tout est faux ? et dans ce cas qu'est-ce que je dois mettre ? j'aimerais me débarasser de cet exercice qui me pose problème, surtout pour un ex de revision ^^

Merci d'avance.