Réponse :
Bonjour,
1) Les réactifs sont:
- L'oxyde de fer Fe₂O₃ (s)
- Le Dihydrogène H₂ (g)
Les produits sont:
- Le fer Fe (s)
- L'eau H₂O (l)
L'oxyde de fer gagne des électrons pour former du fer.
L'oxyde de fer est donc oxydant → Fe₂O₃ / Fe
Dans une réaction d'oxydoréduction, un oxydant réagit avec un réducteur.
Le dihydrogène est ainsi réducteur → H₂O / H₂
Réactifs Produits
H₂ + H₂O ⇄ H₂O + 2 H⁺ + 2 e- } × 3
Fe₂O₃ + 6 H⁺ + 6 e- ⇄ 2 Fe + 3 H₂O } × 1
_____________________________________________
3 H₂ + 3 H₂O + Fe₂O₃ + 6 H⁺ → 3 H₂O + 6 H⁺ + 2 Fe + 3 H₂O
3 H₂ + Fe₂O₃ → 2 Fe + 3 H₂O
2) L'élément Fe étant réducteur, il subira une oxydation (le fer est oxydé en Fe₂O₃.)
3) M(Fe₂O₃) = 2 × M(Fe) + 3 × M(O)
= 2 × 55,8 + 3 × 16
= 159,6 g·mol⁻¹
[tex]n(Fe_2O_3) = \dfrac{m(Fe_2O_3)}{M(Fe_2O_3)} = \dfrac{2,00}{159,60} = 0,01253 \ mol[/tex]
Le dihydrogène étant fourni par un flux, il est en excès face à l'oxyde de fer qui est limité à 2,00 g.
Voir pièce jointe pour le tableau d'avancement.
L'avancement maximal [tex]x_{max}[/tex] est de:
[tex]0,01253 - x_{max} = 0\\x_{max} = 0,01253 \ mol[/tex]
[tex]n(Fe) = 2 \times x_{max} \\\\= 2 \times 0,01253 \\\\= 0,02506 \ mol[/tex]
m(Fe) = n(Fe) × M(Fe)
= 0,02506 × 55,8
= 1,3983 g de fer formé
