Précipitation de l’hydroxyde de fer (III) énoncé
Analyse qualitative :
1) NaOH (s) ® Na+
(aq) + HO- (aq)
Fe2(SO4)3 (s) ® 2Fe3+
(aq) + 3SO42-
(aq)
2.Analyse quantitative :
Concentration effectives en ions :
[Na+] =
n(Na+)/V2 = n(NaOH)/V2 = C2 A.N. : [Na+]
= 1,0.10-2 mol.L-1
[HO-] = n(HO-)/V2 = n(NaOH)/V2
= C2 A.N. : [HO-] = 1,0.10-2
mol.L-1
[Fe3+] = n(Fe3+)/V1 = 2n(Fe2(SO4)3)/V1
= 2C1 A.N. : [Fe3+]
= 2,0.10-3 mol.L-1
[SO42-] = n(SO42-)/V1
= 3n(Fe2(SO4)3 )/V1 = 3C1 A.N. :
[SO42-] = 3,0.10-3 mol.L-1
2. Composition du système à l’état initial :
n(Fe3+) = [Fe3+].V1 = 2C1.V1 A.N. : n(Fe3+) = 1,0.10-4 mol
n(HO-) = [HO-].V2 = C2.V2 A.N. : n(HO-) = 1,0.10-5 mol
3. Tableau d’avancement
|
Fe3+ (aq) + 3HO- (aq) ®
Fe(OH)3 |
||
|
Etat initial (mol) |
1,0.10-4 |
1,0.10-5 |
0 |
|
En cours de
transformation |
1,0.10-4 - x |
1,0.10-5
– 3x |
x |
|
Etat final ( mol) |
1,0.10-4 - xmax |
1,0.10-5
– 3xmax |
xmax |
Fe3+ (aq) + 3HO-
(aq) ® Fe(OH)3
(s)
A l’état final :
Soit les ions fer III sont limitants et : 1,0.10-4 - xmax = 0 xmax = 1,0.10-4 mol
Soit les ions hydroxyde sont limitants et : 1,0.10-5 – 3xmax = 0 xmax = 3,3.10-6 mol
Donc le réactif limitant est l’ion hydroxyde et xmax = 3,3.10-6 mol
4. Masse de précipité obtenue :
m(Fe(OH)3) = xmax.M(Fe(OH)3) A.N. : m(Fe(OH)3) = 3,3.10-6x106,8 = 3,5.10-4 g
5. Concentrations de tous les ions présents à l’état final :
[HO-] = 0
[Fe3+] = 1,0.10-4x3,3.10-6/51.10-3
= 1,9.10-3 mol.L-1
[Na+] =
C2.V2 /(V1 + V2) = 1,0.10-5/51.10-3
= 2,0.10-4 mol.L-1
[SO42-] = 3C1.V1 /(V1
+ V2) = 2,9.10-3 mol.L-1
Données : M(Fe) =