[Chimie] [TS] Transformation lente ou rapide

[Seirios]

Exercice 1 : transformations lentes ou rapides

Afin de déterminer la teneur en fer d'une fonte (alliage composé essentiellement de fer et de carbone) on traite 10 g de cette fonte par une solution d'acide sulfurique concentré en excès.

1/ Donner les définitions d'un oxydant et d'un réducteur

2/ Ecrire l'équation de la réaction qui a lieu et qui oxyde le fer en ion fer II (ion ferreux).

3/ On complète avec de l'eau afin d'avoir 1 L de solution .
On prélève de cette solution que l'on dose par une solution de permanganate de potassium ().
Il faut verser de la solution pour qu'une couleur rose persiste.

a/ Ecrire l'équation de la réaction de dosage.

b/ Définir l'équivalence. Comment est-elle détectée ?

c/ Calculer la masse de fer contenu dans 10 g de fonte.

Données :

Masse molaire atomique du fer : 56 g / mol

Couples d'oxydoréduction : / ; / ; / ; / (g)


4/ Les deux réactions étudiées sont-elles lentes ou rapides ?
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[invite7783d3eb]

Allé, je me lance!

1/Un oxydant est une espèce chimique capable de capter un ou plusieurs électrons.
Un réducteur est une espèce chimique capable de ceder un ou plusieurs électrons.

2/Pour l'équation, on obtient:
2H+ + Fe = H2 +Fe++

3/ a) 5Fe++ + MnO4- + 8H+ = 5Fe+++ + Mn++ + 4H2O

b) L'équivalence est le moment où les réactifs sont introduit dans les proportion stoechiométrique. Ici, on la repérera quand la solution commencera à se colorer.

c)Pour cette question, je ne suis sûr de rien....

A l'équivalence, les réactifs sont dans les proportions stoechiométrique donc:
n (Fe++) = 5 n ( Mn04-)
n (Fe++) = 5 (Veq *C2)
n (Fe++) = 1.68 e-3

Dans la première équation, n (Fe) = n (Fe++)
Donc m (Fe) = n (Fe++) *M (Fe)
m ( Fe) = 0.09 g.
Le résultat me parait un peu trop faible.........

[invite8241b23e]

Salut !

Je ne reprends que ce qui est faux :

3/ b) Ta définition de l'équivalence est pas top, essaye de faire mieux !
Et pas d'accord sur ta façon de voir l'équivalence, tu te trompes dans les couleurs !

c) Oui, c'est tout juste. Mais c'est pas fini. Réfléchis bien. Si tu cales, je te donne un indice.

Oublie pas la 4/

[invite7783d3eb]

Merci pour la correction.

Pour la 3/ b) Bah on m'a toujours appris qu'à l'équivalance, les quantités de matiéres de réactifs sont introduites dans les proportions stoechiométrique.
Et pour les couleurs, bah je vois pas non plus, une fois l'équivalance passée, la solution va bien commencé à prendre la couleur du réactif en excés (MnO4- )?

c) Ce que j'ai calculé ne serait-il valable que pour les 10mL du dosage?

4/ Je dirais qu'il s'agit de réactions rapides.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite8241b23e]

3/ b) Ben voilà, justemet, c'est qu'avec ta définition de l'équivalence, tu ne vois pas bien ce qu'il se passe.

L'équivalence est le moment du soage où tous les réactifs ont réagi (disparu). Donc à l'équivalence, quels ions reste-t-il ? Quelle va donc être la couleur de la solution ?

c) Exact, attention, on perd bêtement des points pour ça. Je me permets une critique : tu as fait la réflexion que c'était très peu selon toi, tu aurais dû donc chercher aussi cette piste. Bref, je te laisse finir !

4/ OK

[invite7783d3eb]

3/ b) On va dire que jsuis borné mais , avant l'équivalence, les réactifs réagissent et donc on a les produits incolores? Puis à l'équivalence, pareil, tout les produits sont bien utilisé, on a donc que les produits incolores. Puis quand l'équivalence est passé, il y aura un excés de MnO4- et on observera une légére coloration. Non?

c)A l'équivalence, les réactifs sont dans les proportions stoechiométrique donc:
n (Fe++) = 5 n ( Mn04-)
C1 V1 = 5 (Veq *C2)
C1 = 5 (Veq *C2) / V1
C1= 1,68e-1

Puis n (Fe++ ) = C1 * Vs1
n (Fe++) = 1.68e-1

Et m (Fe) = n (Fe++) * M(Fe)
M (Fe) =9.41 g
Là par contre, jtrouve ça trop élevé, où me suis-je planté?

[invite8241b23e]

3/ b) je rampe à tes pieds, oui, je me suis emmêlé les pinceaux et tu avais raison ! C'était pour voir si tu étais vraiment sûr de toi !

Par contre : Fe2+ n'est pas incolore, mais bon, si on commence comme ça, on complique l'exercice.

c) J'ai pas refait les calculs, mais c'est fort possible que ce soit juste. C'est inférieu à 10 g donc voilà, il y a un peu de carbone dans beaucoup de Fer. Et n'oublie pas que le carbone est bien plus léger que le Fer !

[invite7783d3eb]

Merci pour la correction , jcommencais à m'embrouillé pour l'équivalence.

C'est vrai que Fe++ est de couleur verdâtre mais ça change pas le principe.

Donc le fait que le carbone soit plus léger que le fer permet en en mettant une masse plus petite de quand même en avoir une grande quantité?

[invite8241b23e]

Ce n'est pas ce que j'ai voulu dire. La proportion de carbone (en moles) est supérieur à la proportion de carbone en masse... Parce que pour une même masse, il y a plus de carbone.

Je sais pas si je suis clair ?

[invite7783d3eb]

Si si, tout est clair!
Merci