Préparation d'une solution

[Aloïs 1ère S]

Bonsoir, nous avons, ma classe et moi un TP à finir pour jeudi, l'ayant déjà fait de mon côté je leur ai demandé si ils avaient réussi et nous ne sommes pas tous d'accord. Ainsi pourriez-vous me dire si ma démarche et mes résultats sont bons?

Ennoncé : On désir obtenir 250mL d'une solution de sulfate de fer (III) dihydraté de formule Fe2(SO4)3 ; 2 H2O de concentration ionique en ion Fe(III) : Fe3+ égale à 0,021 mol/L (deux virgule un foix dix puissance moins 2 mol par litre)
Proposez un protocole de fabrication

Ce que j'ai fait : tout d'abbord j'ai calculé la masse m de la solution à dissoudre. Sachant que les produits de l'équation sont 2Fe3+ + 3SO4 2- , Concentration (fe2(so4)3) =[Fe3+]=c(fe3+)/2 =1,05x10^-2
Je cherche ensuite la quantité de matière puis la masse molaire de la solution et enfin la masse à prélever avec la formule m=nxM je trouve ainsi (sans détailler les calculs) 16,8g à prélever, ce qui me semble beaucoup trop pour une solution de seulement 25cL...
Le protocole il me semble cependant etre bon (pèse le sulfate de fer dihydraté, le place dans une fiole jaugée de 250mL, rajoute de l'eau distillée et homogéinise la solution)

[SoS(36)]

Bonsoir,

Comment vous obtenez la relation (fe2(so4)3) =[Fe3+]=c(fe3+)/2 =1,05x10^-2 ?

On vous donne la concentration en ions Fe³⁺ : [Fe³⁺] = 2,1.10⁻² mol/L.
Il faut calculer la concentration C en soluté apporté.

A vous ....

[Aloïs]

Là est le soucis, si la relation marquée ci-dessus avec les coefficients stoechiométriques n'est pas bonne je ne sais pas comment trouver C :-(

[SoS(36)]

Normalement il faut dresser le tableau d'avancement pour montrer que C = [Fe³⁺]/2

Effectivement, on trouve C ≃ 1,1.10⁻² (1,05.10⁻²) mol/L (résultat à 2 chiffres significatifs).

Comment vous faites pour trouver la masse de soluté ?

A vous ...

[Aloïs]

Alors merci pour vos réponses.
Nous avons donc la concentration C et le volume V on fait donc n=C*V ( dans mes calculs j'avais fait n=C/V , grosse erreur)
Ce qui nous donne n= 0,0105 x 0,250 ( je marquerai les écriture scientifiques dans ma copie mais sur le site je ne sais pas comment faire :/ ) d'où n~ 2,62 x 10 puissance -3
Nous avons ainsi n
Il nous manque M (masse molaire du soluté) pour appliquer la formule n=m/M ou m=n*M
M = 2M(Fe) + 3M(S) + 12M(O) ~399,8 g/mol (je ne suis pas sûr des unités)
Donc m= n*M~ 2,62*3,998*10 puissance -1 (j'ajoute à la puissance 10 de n la puissance 10 de M en écriture scientifique)
Donc m~ 8,75*10 puis -1 g
Est-ce exact?

[SoS(36)]

Pour le début, c'est bien.

Pour le calcul de la masse molaire, vous ne tenez pas compte des molécules d'eau : on a du sulfate de fer (III) dihydraté de formule Fe2(SO4)3 ; 2 H2O.

Recalculez M en tenant compte de2 molécules de H2O.

A vous...

[Aloïs]

Ah je pensais que l'eau ne comptait pas... donc 2M(H2O)+399,8~ 435,8 g/mol, ce qui nous fait m= n*M~ 2,62*4,358 *10^-1
~ 1,42 g de sulfate de fer dihydraté à peser.
Je vous envoie le protocole réalisé (brouillon)

[SoS(36)]

C'est bien, sauf que la masse à peser est de 2,62.10⁻³×435,8≃1,14 g et non 1,42 g.
Revoir le calcul.

Avez-vous d'autres questions à nous poser ?

[Aloïs]

En effet je me suis trompé de touche sur ma calculette, merci.
Il se fait tard mais je n'arrive pas un exercice sur les attractions entre deux noyaux de particules alpha. Je me repencherai dessus demain et si je n'y arrive pas je ferai appel à vous :-) merci pour votre aide j'ai du coup bien compris.
Juste dans l'équation chimique le 2H2O est placé sur la flèche qui va du produit aux réactifs ? Et en prend-on toujours compte dans le calcul de la masse molaire ?
Merci pour votre aide

[SoS(36)]

Très bien.

N'hésitez pas à revenir vers nous avec d'autres questions.