Perovskite : dosages du strontium, du fer total et fer IV

[invitec40dd9d4]

Bonsoir,

J'ai quelques difficultés sur ce sujet... Quelqu'un pourrait-il me donner des éléments de réponses ?!

Le produit de départ est SrFeO_3-x (composé non stoechiométrique).

DOSAGE DU STRONTIUM
On extrait le Sr du composé en ajoutant de l'acide chlorhydrique concentré. Puis on ajoute de l'eau. Je pense que la réaction qui a lieu à ce moment est : Sr²⁺ + 2H₂O -> Sr(OH)₂ + H².
Ensuite on ajoute de l'acide sulfurique.
réaction : Sr(OH)₂ + H2SO4 -> SrSO₄ + 2H₂O
Filtration.

Je n'arrive pas à calculer le nombre de moles de Sr dans 200 mg de mélange...
J'ai 0.2169 g de sulfate de strontium donc n=1.18*10-3 mol (j'ai pesé 0.2086 g du produit de départ)

Comment je fais pour trouver le nbre de moles de Sr ds 200 mg de mélange sachant qu'on ne connait pas sa masse molaire??


DOSAGE DU FER TOTAL
J'ai le même problème ici, j'ai toute les équations mais impossible de calculer le nombre de mol de fer II ...
On dose par du dichromate : Cr2O72- + 14H3O+ + 6Fe2+ -> 2Cr3+ + 6Fe3+ + 21H2O
Sachant qu'avant le dosage on réduite les ions FeIII en ions FeII : 2Fe3+ + Sn2+ -> 2Fe2+ + Sn4+

donc on a 6n_Cr2O72- = 2n_Fe2+

Je n'arrive pas a trouver le nombre de moles de feII ds 200 mg de produit...

Merci d'avance pour votre aide, j'ai conscience qu'il ne doit pas me manquer grand chose !
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[jeanne08]

Dans la masse pesée (0.2086g ) il y a n mol de SrFeO(3-x) donc n mol de Sr et n mol de Fe
Tu dose les Sr et tu trouves une valeur de n = 1.18e-3 mol ( avec une certaine incertitude ) . Le dosage des Fe devrait te conduire à la même valeur de n ( aux incertitudes près ) ainsi tu détermines n par des mesures et tu en déduiras la masse molaire M = 0.2086/n .... donc tu pourras connaitre le x ...

[moco]

Je suis un peu perplexe face à la démarche que tu effectues.
Jeanne 08 a émis l'hypothèse, raisonnable, qu'il y a autant de fer que de strontium dans ton produit. Cela sort immédiatement de la formule SrFeO(3-x).
Mais il semblerait possible que cette égalité Sr-Fe ne soit pas aussi évidente qu'il y paraît.
En effet, on te demande de doser le fer. S'il y avait autant de Sr que de Fer, on ne te demanderait pas de doser le fer. Le dosage du strontium suffirait. A moins que ce dosage de fer ne serve qu'à confirmer le premier dosage du Sr...

Quoi qu'il en soit, si on suit l'hypothèse de l'égalité Sr - Fe, on peut faire le calcul suivant.
Dans 216.9 mg de SrSO4, il y a 0.2169/183.62 mol = 1.181 millimole de SrSO4, donc aussi de Sr.
Et 1.181 millimole de Sr pèse 0.1035 g
S'il y a aussi 1.181 millimole de fer, ce fer pèse : 0.06595 g
Les atomes d'oxygène pèsent 0.2086 - 0.1035 - 0.06595 = 0.03915 g
Cela correspond à z fois 1.181 millimole d'Oxygène, donc à une masse de z·1,181·16 = 0.03915.
D'où on tire : z = 2.07
Et ton produit aurait la formule SrFeO(2.07).
Le fer est presque entièrement sous forme de fer(II), avec quelques pourcents sous forme Fe(III)

[jeanne08]

je partage les interrogations de moco ...

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitec40dd9d4]

Merci pour vos réponses qui m'ont éclairé !

J'ai cependant oublié de faire une petite précision...
Dans SrFeO_(3-x), on dose aussi les ions Fe4+...
La vraie formule est SrFe³⁺_aFe⁴⁺_bO_3-x

Fe⁴⁺ + Fe²⁺ -> 2Fe³⁺

On dose le sel de Mohr en excès et on détermine grâce à un blanc de sel de Mohr le nbre de mol de Fe4+ qui a réagi. Je trouve n=3.20*10-4mol (C_Cr2O72-=1/60 mol.L-1, m_produit=0.2008g, V_{Cr2O7 blanc}= 13.8mL, V_{Cr2O7 avec le produit}=10.6mL

nous avons aussi doser les ions Fe³⁺ et je trouve n=4.05*10-4 mol, mais je ne suis pas sure...(m_solide=0.2017g, V_Cr2O7=8.10mL, C=1/60mol.L-1)

et le rapport atomique doit être Sr/Fe = 1 , je ne trouve pas 1...

[jeanne08]

je ne comprends plus cette partie .
je croyais que dans le solide il y avait des Fe2+ et des Fe3+, que les Fe3+ solubilisés avaient été reduit en Fe2+ par Sn2+ ... et que l'on dosait ces Fe2+ par le dichromate . A l'équivalence on a nFe2+ = 6 * n Cr2O7
... je ne sais pas ce qu'est ce blanc ? ni ce qu'est ce Fe4+ ? ...

[invitec40dd9d4]

Le blanc c'est comme un témoin ou un dosage en retour... dans le blanc on a que 25mL de sel de Mohr que l'on dose par cr2o7, et dans un autre becher on a 25mL de sel de mohr + 0.200mg du composé de départ, ainsi on peut déterminer le nombre de mol de Fe2+ (de sel de mohr) qui a réagi avec le peu de Fe4+ (du composé)...

[jeanne08]

- donc dans une masse d'environ 0.200g de solide il y a 3.2.10^-4 mol de Fe4+ si je comprends bien la réaction de Fe4+ avec le sel de Mohr
- alors nouvelle précision demandée : comment dose t on les Fe3+ , les réduit on en Fe2+ avant de les doser ? mais il y a toujours les Fe4+ qui peuvent agir avec les Fe2+ Alors réduit on aussi les Fe4+ en Fe2+ ? ...

[moco]

Tes données expérimentales contredisent ton information théorique.
J'ai fait un calcul, en utilisant ton titrage, montrant que le fer est presque entièrement sous forme Fe(II) avec 1 ou 2% d'impureté sous forme Fe(III) ou Fe(IV).
Et toi tu dis que ton fer n'est pas sous forme Fe(II), mais qu'il est sous forme d'un mélange Fe(III) et Fe(IV).
Il y a une absurdité quelque part dans tes données.