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Bonjour, pouvez-vous m’aider pour ce devoir maison svp
On introduit une masse m1 = 0,41 g de poudre de fer dans un volume V2 = 50,0 mL
de solution de bromure d'argent (Br + Ag+) de concentration c2 = 0,20 mol.L-..
La réaction entre la poudre de fer et les ions argent conduit à la formation d'ions fer il
Fe2+(aq) et un dépôt d'argent. Les ions bromures ne participent pas à la réaction.
1. Ecrire l'équation bilan de la réaction et l'équilibrer.
2. Calculer les quantités de matière initiales de fer et des ions argent.
3. Etablir le tableau d'avancement de la réaction.
4. Déterminer la valeur de l'avancement maximal et identifier le réactif limitant.
5. Calculer les quantités de matière à l'état final.
6. Calculer la concentration en mol des ions fer ll à la fin de la réaction.
7. Résoudre un problème : on souhaite former 2,5 mg d'argent à l'aide de cette
réaction chimique.
a) Déterminer la masse minimale de limaille de fer à introduire
b) Déterminer le volume de solution de bromure d'argent minimal à introduire.
Données : MFe = 55,8 g.mol-1
Mag = 107,9 g.mol-1

Sagot :

scoladan

Bonjour,

1) Fe + 2Ag⁺ → Fe²⁺ + 2Ag

2)

ni(Fe) = m₁/M(Fe) = 0,41/55,8 ≈ 7,3.10⁻³ mol ou 7,3 mmol

ni(Ag) = C₂V₂ = 0,20 x 50,0.10⁻³ = 1,0.10⁻² mol ou 10 mmol

3)

                               Fe       +     2Ag⁺        →    Fe²⁺ +   2Ag

Etat          Avanct

initial            0        7,3.10⁻³       1,0.10⁻²             0           0

en cours      x        7,3.10⁻³-x   1,0.10⁻²-2x          x            2x

final             xf       7,3.10⁻³-xf   1,0.10⁻²-2xf        xf           2xf

4) Réactif limitant :

7,3.10⁻³ - xf = 0 ⇒ xf = 7,3.10⁻³ mol

ou

1,0.10⁻² - 2xf = 0 ⇒ xf = 5,0.10⁻³ mol

Donc : xf = 5,0.10⁻³ mol et le réactif limitant est Ag⁺

5) Etat final :

nf(Fe) = 7,3.10⁻³ - xf = 7,3.10⁻³ - 5,0.10⁻³ = 2,3.10⁻³ mol

nf(Ag⁺) = 0

nf(Fe²⁺) = xf = 5,0.10⁻³

nf(Ag) = 2xf = 1,0.10⁻² mol   (soit 1,0.10⁻²x107,9 ≈ 1,08 g d'argent)

6) [Fe²⁺] = nf(Fe²⁺)/V₂ = 5,0.10⁻³/50,0.10⁻³ = 0,1 mol.L⁻¹

7) On veut m(Ag) = 2,5.10⁻³ g

Soit : n(Ag) = m(Ag)/M(Ag) = 2,5.10⁻³/107,9 ≈ 2,32.10⁻⁵ mol

a) il faut donc : n(Fe) = n(Ag)/2 ≈ 1,16.10⁻⁵ mol

soit : m(Fe) = n(Fe) x M(Fe) = 1,16.10⁻⁵ x 55,8 ≈ 6,46.10⁻⁴ g ≈ 0,65 mg

b) n(Ag⁺) = n(Ag)

⇒ V₂' = n(Ag⁺)/[Ag⁺] = 2,32.10⁻⁵/0,20 = 1,16.10⁻⁴ L ≈ 0,12 mL

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