SOS physique-chimie

Bonjour !

Je bloque sur un exercice, pouvez-vous m'aider ?

Voici son énoncé :

On dispose de 250mL d’une solution aqueuse de sulfate de fer III obtenue par dissolution d’une masse m de sulfate de fer hydraté Fe2(SO4)3,14H2O. La concentration massique (ou titre massique) en ion sulfate SO4 2- dans la solution est de 5,77g/L.
a- déterminer la masse m initialement dissoute .La réponse devra comportée le calcul de concentration(s) molaires(s).

Ce chapitre n'est vraiment pas mon fort, j'aimerai bien que l'on m'éclaire..

Bonne journée !

Bonjour,

Vous devez d'abord écrire la réaction de dissolution du sulfate de fer hydraté Fe₂(SO₄)₃,14H₂O sachant que par dissolution, on obtient les ions Fe³⁺ et SO₄²⁻.

A vous...

Réaction de dissolution :

Fe₂(SO₄)₃,14H₂O -> SO4 2- + Fe 3+

est-ce bien cela ?

Attention, vous devez avoir conservation des éléments et conservation de la charge et ce n'est pas le cas.

A vous...

Après modification j'obtiens ceci :

Fe2(SO4)3,14H2O - > 2 Fe 3+ (aq) + 3 SO4 2- (aq) + 14 H2O - (l)

C'est très bien.

Pour trouver la relation entre la concentration des ions sulfate SO₄²⁻ et la concentration C en soluté apporté vous pouvez faire un tableau d'avancement ou bien directement de l'équation-bilan on peut déduire cette relation.
Question :
Une mole de sulfate de fer hydraté Fe₂(SO₄)₃,14H₂O fournit combien de moles d'ions SO₄²⁻ ?

A vous ...

Tout d'abord, pour trouver la quantité de mole de qu'il y a dans l'ion Sulfate je suggère d'utiliser cette formule :

n = m/M (avec m la masse de l'espèce et M sa masse molaire moléculaire ) et n le nombre de mole en mol.

est-bon?

(je n'ai pas compri votre question ?)

Je me reprend, à l'état final j'obtiens ceci :

Fe2(SO4)3,14H2O - > 2 Fe 3+ (aq) + 3 SO4 2- (aq) + 14 H2O - (l)

n(S) = xmax = 0 | 2x max = n(S) | 3x max = 3n(S) | 14x max = 14n(S) |


Donc : [SO42-] = n(SO42-)/Vsol = 3n(S)/Vsol = 3C(S)

Bonjour,

On va reprendre l'exercice d'hier.
Vous trouvez donc que [SO42-] = n(SO42-)/Vsol = 3n(S)/Vsol = 3C(S) et c'est exact.
On vous donne la concentration en ions SO42-, vous pouvez donc déduire, de la relation précédente, n(s) et par la suite la masse de soluté.

A vous...

Je vois toujours pas comment relier une concentration massique et cette relation pour trouver le nombre de mole ?

De plus, peut-être il y avait-il une autre méthode, car j'ai oubliée de vous montrer que l'on nous fournissait un tableau avec les valeurs des concentrations en g/mol des espèces...

En effet, il faut d'abord convertir la concentration massique en concentration molaire.

On vous rappelle que concentration massique et concentration molaire sont liées par la relation :

C = Cm/M où C est la concentration molaire en mol/L , Cm la concentration massique en g/L et M la masse molaire en g/mol.

On vous donne la concentration massique en ions sulfate : [SO₄²⁻]=5,77 g/L.

- Que vaut la concentration molaire en ions sulfate ?
- Quelle est la quantité de matière en ions sulfate dans les 250 mL de solution ?

A vous...

Cela me paraît beaucoup plus compréhensible désormais ! (Ayant une liste de formule -car il est difficile de les retenir-, il me semblait bien qu'il me manquait celles-ci pour continuer cet exercice !)

* Je vais commencer par calculer la Masse Molaire en g/mol :

M(S) = 32.1 g/mol
M(0) = 16,0 g/mol

M(SO42-) = 32.1 + 16.0 = 48.1 g/Mol ?
J'utilise la formule : C = Cm/M

C = 5.77 / 48.1 = 0.11995842 = 0.120 mol/L ?

* Je cherche la quantité de matière en m'aidant de la formule : C = n/V où C est la concentration molaire en mol.L-1, n est le nombre d'entité en mol, et V le volume obtenue par dissolution en L. Donc j'en déduis que n = C * V

n = C * V
n = 0.120 * (250*10-3) = 0,03 mol ?

Attention, il faut revoir le calcul de la masse molaire de SO₄²⁻ : on a 1 atome de S et 4 atomes de O.

De même , il faut revoir le calcul de la quantité de matière.

A vous...

Effectivement

* Je vais commencer par calculer la Masse Molaire en g/mol :

M(S) = 32.1 g/mol
M(0) = 16,0 g/mol

M(SO42-) = 32.1 + 16.0*4 = 96.1 g/Mol ?
J'utilise la formule : C = Cm/M

C = 5.77 / 96.1 = 0.060041623 mol/L = 0.06 mol/L

* Je cherche la quantité de matière en m'aidant de la formule : C = n/V où C est la concentration molaire en mol.L-1, n est le nombre d'entité en mol, et V le volume obtenue par dissolution en L. Donc j'en déduis que n = C * V

n = C * V
n = 0.06 * (250*10-3) = 0.015 mol ?

Vous devez faire attention à l'écriture des résultats avec le bon nombre de chiffres significatifs.
Pour la concentration molaire en ions SO₄²⁻ : [SO₄²⁻]=6,00.10-2 mol/L
Pour la quantité de matière : n(SO₄²⁻)=1,50.10-2 mol.

Revenons au tableau d'avancement corrigé :
Fe₂(SO₄)₃,14H₂O → 2 Fe³⁺(aq) + 3SO₄²⁻(aq) + 14 H₂O(l)
n(S) - xmax = 0 2xmax 3xmax

Connaissant n(SO₄²⁻), on peut déduire xmax et par la suite n(s), quantité de matière de soluté.

A vous...