Bilan d'équilibre

[invite3be40abf]

Bonjour,

Je suis bloqué sur un exercice de chimie alliant un peu de thermo et d'équilibre.

A 298K, soient 100ml d'une solution contenant 0,200 mol/L de Ag+ et 0,0200 mol/L de Fe+++.
On dissous du FeSO4 pour atteindre dans cette solution une concentration de 0,200 mol/L de Fe++.

Je dois calculer la masse d'argent métallique recueilli à l'équilibre.

Ag+(aq) + Fe++(aq) <=> Ag(S) + Fe+++(aq)

J'ai toutes les infos d'enthalpies de formations libre à 298 K qui m'ont permises de trouver l'enthalipe libre totale de réaction.
Cette même enthalpie libre totale me permet via la formule deltaG= -RT ln(k) de trouver le k d'équilibre de la réaction.
Kéqui= 3,24
Ca, je suis sûr que c'est ok (car la rép. correspond à mon solutionnaire

De la, je pourrai trouver les infos manquantes avec Kéqu= produit de la concentration des produits/produit de la concentration des réactifs.

Cependant impossible de savoir comment écrire mon bilan d'équilibre de manière à déterminer un x et le nombre de mole de Ag(s) avec les infos que j'ai dans ce sens.

D'habitude j'ai le nombre de mole des réactifs de départ, et via le coef stoechio, je détermine le reste au moyen d'une équation du 2ème degré...
Ici, je sais pas trop.

Pourriez-vous m'aider?

D'avance merci.
-----

[jeanne08]

Tu vas faire un tableau d'avancement, comme tu as les concentrations en mol/L de toutes les espèces mises au départ on va d'abord raisonner sur 1L de solution:
départ dans 1L : 0.2 mol de Ag+ , 0.2 mol de Fe2+ et 0.2 mol de Fe3+
équilibre pour 1L : 0.2-x mol de Ag+ , 0.2-x mol de Fe2+ et x mol de Agsolide et 0.2+x mol de Fe3+
Tu utilises K et tu trouves x
reste à répondre à la question posée ... on n'a utilisé que 100 mL de solution ...

[invite3be40abf]

Hello Jeanne08,

Un grand merci pour ta réponse.
J'ai essayé comme ceci mais je n'arrive pas à la réponse de mon solutionnaire.
Probablement que je fais qqch de travers.

Donc à l'équilibre, il y aurait
0.02-x mol de Ag+
0.2-x mol de Fe++
x mol de Ag
0.2+x mol de Fe+++

Je fais K=3,24= [Fe+++]/[Ag+].[Fe++] (je n'utilise pas [Ag(s)] dans l'expression de la constante d'équilibre car j'ai lu que les solides n'y interviennent pas (est-ce bien correct?)

J'ai alors ((0,2+x)/v) / ((0,02-x)/v).((0,2-x)/v) = 3,24
ce qui donne ((0,2+x).0,1) / ((0.02-x)(0.2-x)) = 3,24

J'obtiens un equ. de 2ème °:
3,24x²-0,8128x-7.04e-3=0

Ce qui donne
x1= 0.259
x2= -8e-3

Le x que je dois trouver d'après le solutionnaire = 0.0606

Je dois certainement me planter qqpart mais je ne vois pas ou :s

[jeanne08]

Je ne vérifie pas les calculs ... mais je relève une erreur ...
- On a raisonné d'emblée comme si on avait 1L de solution puisqu'on te donne les mol/L mises au départ donc on a des concentrations en mol/L et ce sont ces concentrations qu'il faut mettre dans la constante d'équilibre ... inutile de diviser par v ...
- la constante K est (Fe3+) /(Ag+)(Fe2+)
- comme on a raisonné sur 1L et qu'on n'a que 0.1L il faut diviser par 10 la valeur de x trouvée

note : on peut raisonner autrement et tu choisiras la méthode qui te plait le mieux :

On fait un tableau d'avancement avec des mol pour l'expérience effectivement faite :
départ : 0.02 mol de Ag+ et Fe2+ et 0.02 mol de Fe3+ ( 0.1L à 0.2mol/L)
équilibre : avancement y : 0.02-y de Ag+ et Fe2+ et 0.02+y de Fe3+ et y mol de Ag+
K = ((0.02+y)/0.1)/( (0.2-y)/0.1)^2 ) ... et tu trouves y

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite3be40abf]

Merci pour ton aide.

Je n'arrive pas exactement à la valeur du solutionnaire, mais je pense qu'il doit y avoir une erreur dedans (c'est pas la première fois que ça arrive!).
Pour la méthode j'ai bien compris tes explications.

Encore merci et bonne journée!