oxyde de fer

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Posted by: ashlee

Bonjour, j'ai un exercice à faire mais le problème est que je n'arrive pas à répondre à toutes les questions et je voudrais que l'on me dise si celles que j'ai marquées sont correctes. Merci


Le fer ne se trouve pas en tant que métal dans la nature mais sous forme de minerai : Fe3 (le 3 en indice) O4 (le 4 en indice), aussi appelé magnétie, par exemple. Une technique consiste à faire réagir ces minerais avec du dihydrogène H2 (le 2 en indice) (g). On obtient à la fin, outre le fer, de l'eau sous forme de gaz. On traite une masse m = 1,00.103 (le 3 est en puissance)kg de minerais. (on considèrera qu'il est pur).



1/ Quel volume de dihydrogène faut-il consommer pour être dans les conditions stoechiométriques ?

2/ Calculez la masse de fer obtenue dans ces conditions.


Données :
M(Fe) = 55,8 g.mol-1
M(O) = 16,0 g.mol-1
M(H) = 1,0 g.mol-1
volume molaire des gaz dans les conditions de l'expérience Vm = 24 L.mol-1


Méthode :
Pour résoudre ce type d'exercices, vous devez toujours :

1/ Ecrire l'équation de la transformation chimique en jeu en respectant les lois de conservatoon de la charge et des éléments.

2/ Etablir un tableau d'avancement de la transformation


3/ Ce tableau doit contenir des quantités de matière : faites les calculs nécessaire pour obtenir ces informations.

4/ Déterminer quel est le réactif limitant

5/ Déterminer l'expression littérale ou la valeur de l'avancement maximal (Xmax)

6/ Utiliser la dernière ligne pour calculer la composition du système en fin de transformation.


Voilà c'est fini ! lol


Posted by: ashlee

Dans méthode :

1/ Fe + O2 (le 2 en indice) flèche Fe3 (le 3 en indice)O4 (le 4 en indice)

donc ce qui fait : 3 Fe + 2 O2 flèche Fe3 (le 3 en indice)O4 (le 4 en indice)


Posted by: surcouf

Citation:
Posté par ashlee

Le fer ne se trouve pas en tant que métal dans la nature mais sous forme de minerai : Fe3 (le 3 en indice) O4 (le 4 en indice), aussi appelé magnétie, par exemple. Une technique consiste à faire réagir ces minerais avec du dihydrogène H2 (le 2 en indice) (g). On obtient à la fin, outre le fer, de l'eau sous forme de gaz. On traite une masse m = 1,00.103 (le 3 est en puissance)kg de minerais. (on considèrera qu'il est pur).


Selon ton enoncé:

Fe3O4 + 4 H2 -> 4 H2O + 3 Fe


Posted by: ashlee

J'avais trouvé, mais merci comme même


Posted by: ashlee

méthode 2 :


voici le tableau d'avancement :

avancement Fe3O4 + 4 H2 -----> 3 Fe + 4 H2O

Etat initial 0

au cours de la x
transformation

Etat final xmax



M(Fe3) = 55,8 * 3 = 167,4 g.mol-1
M(o4) = 16,0 * 4 = 64 g.mol-1


n(Fe3O4) = m (Fe3O4) / M (Fe3O4)
n(Fe3O4) = 1,00 * 10 3 / 231,4
n(Fe3O4) = 1,00 * 10 3 * 10 3 / 231,4
n(Fe3O4) = 4321,52 mol
n(Fe3O4) = 4,321 * 10 3 mol


Voici, aprés ça je suis bloquée, quelqu'un pourrait-il m'aider please ?

merci beaucoup à la personne qui m'aidera ou les personnes


Posted by: surcouf

Citation:
Posté par ashlee

n(Fe3O4) = m (Fe3O4) / M (Fe3O4)
n(Fe3O4) = 1,00 * 10^3 (kg) / 231,4
n(Fe3O4) = 1,00 * 10^3* 10^3 (g) / 231,4
n(Fe3O4) = 4321,52 mol
n(Fe3O4) = 4,321 * 10 3 mol


Ok. (sauf la presentation, supprime la seconde ligne)

Si tu regardes ton equation de reaction, pour consommer tout l'oxyde de fer, il faut 4 fois plus de H2.

Donc nH2=4nFe2O3.
ensuite sers toi du volume molaire.


Posted by: ashlee

volume molaire des gaz dans les conditions de l'expérience Vm = 24 L.mol-1.


on fait comment aprés ?


Posted by: surcouf

Combien as-tu calculé de moles de H2?

Quelle est ka definition du volume molaire (c'est dans l'unité de celui-ci...)?


Posted by: ashlee

En chimie, le volume molaire d'une substance est le volume occupé par une mole de cette substance. Son unité est le litre par mole (L·mol-1).

Dans les unités du système international, le volume molaire s'exprime en mètres cubes par mole (m3·mol-1).


Posted by: surcouf

Ok, donc ici une mole occupe 24 L, deux mol 48L, etc...


Posted by: surcouf

Fe3O4 + 4 H2 -----> 3 Fe + 4 H2O
n(Fe3O4)=n(H2)/4=nFe/3=nH2O/4

Retiens ce principe, ça fonctionne à tous les coups.


Posted by: ashlee

donc on fait 24 * 4 vu qu'il y a 4 H2 ?

ce qui donne 116 L.mol-1 ?

c'est ça ou pas ?


Posted by: surcouf

Citation:
Posté par ashlee
donc on fait 24 * 4 vu qu'il y a 4 H2 ?

ce qui donne 116 L.mol-1 ?

c'est ça ou pas ?


Non!

Qui a dit qu'il y a 4 mol de H2? L'equation dit qu'il y a 4 fois plus de mol de H2 que de mol de Fe3O4.
C'est pourquoi je t'ecris plus haut
Citation:
Posté par surcouf
Donc nH2=4nFe2O3.



Posted by: ashlee

pour la question 1/, la réponse est nH2=4nFe2O3 ?


Posted by: surcouf

Le 1 de l'exo, non.
On te demande le volume de H2.

Pour cela il te faut
le volume molaire: on a
le nombre de mole de H2 : tu ne l'as pas encore calculé. POur cela on se sers de l'equation de reaction pour voir que nH2=4nFe2O3. c'est pourquoi tu as calculé auparavant nFe3O4.

n(Fe3O4) = 4,321 * 10^3 mol
Or nH2=4nFe2O3=4*4,321 * 10^3=17284 mol
Or VH2=nH2 * Vm = 17284 * 24 = 414 816 L, soit environ 415 m3


Posted by: ashlee

c'est vrai qu'une fois que l'on a la réponse, c'est tout facile. lol

je te remercie fortement !

Mais c'est que j'en ai trop dans la tête et je suis trop stressée ! bon bref merci encore !


Posted by: ashlee

voici le tableau d'avancement :

avancement Fe3O4 + 4 H2 -----> 3 Fe + 4 H2O

Etat initial 0 4,321 * 10 3 n ----> 0 0

au cours de la x 4,321 * 10 3 - x n - 4 x ----> 3 x 4 x
transformation

Etat final xmax 4,321 * 10 3 - xmax n - 4 xmax ----> 3 xmax 4 xmax



Mon tableau d'avancement est-il bon ?


Posted by: surcouf

Citation:
Posté par ashlee
voici le tableau d'avancement :

avancement Fe3O4 + 4 H2 -----> 3 Fe + 4 H2O

Etat initial 0 4,321 * 10 3 n ----> 0 0

au cours de la x 4,321 * 10 3 - x n - 4 x ----> 3 x 4 x
transformation

Etat final xmax 4,321 * 10 3 - xmax n - 4 xmax ----> 3 xmax 4 xmax



Mon tableau d'avancement est-il bon ?


Cela me semble bon, mais je suis loin d'etre un pro du tableau d'avancement, j'ai toujours preferé la reflexion que de poser ce type de tableau...

Mais pour la derniere ligne, je prefererais:
Etat final xmax 0 0 ----> 3 xmax 4 xmax


Posted by: ashlee

Non, pour la dernière ligne, si on a la valeur, il faut la remarquer


Posted by: surcouf

Ben à l'état final on a la valeur de Fe3O4 et de H2, il n'y en a plus...

Maintenant, fais comme tu le sens, car les tableaux d'avancement, pour ce que ça sers...


Posted by: ashlee

1/ Quel volume de dihydrogène faut-il consommer pour être dans les conditions stoechiométriques ?


M(Fe3) = 55,8 * 3 = 167,4 g.mol-1
M(o4) = 16,0 * 4 = 64 g.mol-1

n(Fe3O4) = m (Fe3O4) / M (Fe3O4)
n(Fe3O4) = 1,00 * 10 3 / 231,4
n(Fe3O4) = 1,00 * 10 3 * 10 3 / 231,4
n(Fe3O4) = 4321,52 mol
n(Fe3O4) = 4,321 * 10 3 mol

n(Fe3O4) = 4,321 * 10^3 mol
Or nH2=4nFe2O3=4*4,321 * 10^3=17284 mol
Or VH2=nH2 * Vm = 17284 * 24 = 414 816 L, soit environ 415 m3


2/ Calculez la masse de fer obtenue dans ces conditions.

On n'a pas encore trouvé, c'est ça ?



Sinon pour la prmière question ,il faut bien marquer ça ?


Posted by: ashlee

Méthode :

Pour résoudre ce type d'exercices, vous devez toujours :

1/ Ecrire l'équation de la transformation chimique en jeu en respectant les lois de conservatoon de la charge et des éléments.

2/ Etablir un tableau d'avancement de la transformation


3/ Ce tableau doit contenir des quantités de matière : faites les calculs nécessaire pour obtenir ces informations.

4/ Déterminer quel est le réactif limitant

5/ Déterminer l'expression littérale ou la valeur de l'avancement maximal (Xmax)

6/ Utiliser la dernière ligne pour calculer la composition du système en fin de transformation.



Ce ne ce peut pas qu'il n'y ai plus de H2 ni de Fe3O4 vu qu'il faut un réactif limitant ...


Posted by: ashlee

oui je sais que les tableaux d'avancement, c'est " de la merde " lol mais je suis obligé de passer par là : c'est marqué dans la " méthode" .


Tu ne veux vraiment pas essayé de le faire avec moi ce tableau ?


Posted by: surcouf

Citation:
Posté par ashlee
1/ Quel volume de dihydrogène faut-il consommer pour être dans les conditions stoechiométriques ?


M(Fe3) = 55,8 * 3 = 167,4 g.mol-1
M(o4) = 16,0 * 4 = 64 g.mol-1

n(Fe3O4) = m (Fe3O4) / M (Fe3O4)
n(Fe3O4) = 1,00 * 10 3 / 231,4
n(Fe3O4) = 1,00 * 10 3 * 10 3 / 231,4
n(Fe3O4) = 4321,52 mol
n(Fe3O4) = 4,321 * 10 3 mol

n(Fe3O4) = 4,321 * 10^3 mol
Or nH2=4nFe2O3=4*4,321 * 10^3=17284 mol
Or VH2=nH2 * Vm = 17284 * 24 = 414 816 L, soit environ 415 m3


2/ Calculez la masse de fer obtenue dans ces conditions.

On n'a pas encore trouvé, c'est ça ?



Sinon pour la prmière question ,il faut bien marquer ça ?


Supprime ce qui est en rouge, (j'ai deja fais la remarque plus haut)
Sinon, c'est bon, avec un peu plus de presentation, mais ça c'est ton boulot perso.


Pour le 2/, non, on n'en a pas encore parlé.


Posted by: ashlee

Méthode :

Pour résoudre ce type d'exercices, vous devez toujours :

1/ Ecrire l'équation de la transformation chimique en jeu en respectant les lois de conservatoon de la charge et des éléments.

2/ Etablir un tableau d'avancement de la transformation


3/ Ce tableau doit contenir des quantités de matière : faites les calculs nécessaire pour obtenir ces informations.

4/ Déterminer quel est le réactif limitant

5/ Déterminer l'expression littérale ou la valeur de l'avancement maximal (Xmax)

6/ Utiliser la dernière ligne pour calculer la composition du système en fin de transformation.



Ce ne ce peut pas qu'il n'y ai plus de H2 ni de Fe3O4 vu qu'il faut un réactif limitant ...


Ah si, les deux peuvent être limitant, j'avais oublié !!!


EXCUSES-MOI !!


Posted by: surcouf

Citation:
Posté par ashlee
Méthode :

Pour résoudre ce type d'exercices, vous devez toujours :

1/ Ecrire l'équation de la transformation chimique en jeu en respectant les lois de conservatoon de la charge et des éléments.

2/ Etablir un tableau d'avancement de la transformation


3/ Ce tableau doit contenir des quantités de matière : faites les calculs nécessaire pour obtenir ces informations.

4/ Déterminer quel est le réactif limitant

5/ Déterminer l'expression littérale ou la valeur de l'avancement maximal (Xmax)

6/ Utiliser la dernière ligne pour calculer la composition du système en fin de transformation.



Ce ne ce peut pas qu'il n'y ai plus de H2 ni de Fe3O4 vu qu'il faut un réactif limitant ...


Ah si, les deux peuvent être limitant, j'avais oublié !!!


EXCUSES-MOI !!


Effectivemement les 2 sont limitants, car on a calculé la quantité juste nécessaire pour transformer Fe3O4.


Posted by: ashlee

2/ Calculez la masse de fer obtenue dans ces conditions.

n = m/ M

donc m = n * M


Posted by: surcouf

Oui, et en te servant de ton tableau d'avancement, tu peux calculer nFe.


Posted by: ashlee

m = n * M

donc m = n * (55,8 * 3)
m = n * 167,4

je ne trouve pas " n "

peux-tu m'aider ? stp


Posted by: surcouf

si tu regardes ton tableau d'avancement
"nFE final" = 3 xmax
avec xmax = "nFe2o3 initial"


Posted by: ashlee

avec xmax = "nFe2o3 initial"

ce n'est pas "nFe2o3 initial" mais "nFe2o4 initial"


Non je ne vois vraiment pas. désolé


Posted by: surcouf

Citation:
Posté par ashlee
avec xmax = "nFe2o3 initial"

ce n'est pas "nFe2o3 initial" mais "nFe2o4 initial"


Non je ne vois vraiment pas. désolé

Desolé pour le 4

sinon, le "nFe2o4 initial", on l'a calculé là http://www.maths-forum.com/showpost...481&postcount=5


Posted by: ashlee

rebonjour " surcouf "


Je sais que nous avons calculé Fe3O4 initial mais je ne sais pas comment faire pour répondre à cette question :

2/ Calculez la masse de fer obtenue dans ces conditions.


Si quelqu'un pouvait m'aider à terminer cet exercice pour ne plus en parler svp !!

merci


Posted by: surcouf

Citation:
Posté par surcouf
si tu regardes ton tableau d'avancement
"nFE final" = 3 xmax
avec xmax = "nFe2o3 initial"


Donc nFe final =3 * nFE2O4 initial = 3 * 4321,52 mol =12964.56 mol

puis
Citation:
Posté par ashlee
m = n * M

donc m = n * (55,8 * 3)
m = n * 167,4

je ne trouve pas " n "

peux-tu m'aider ? stp



Posted by: ashlee

2/ Calculez la masse de fer obtenue dans ces conditions.


Il faut que je réponde :

n(Fe) final = 3 * n(Fe3O4) initial
n(Fe) final = 3 * 4321,52 mol
n(Fe) final = 12964.56 mol

et aprés je fais quoi ?


M(Fe) = 55,8 g.mol-1

donc m = n * M
m = 12964,56 * (55,8 * 3)
m = 12964,56 * 167,4
m = 2170267.3


C'est ça ?


Posted by: surcouf

Citation:
Posté par ashlee
2/ Calculez la masse de fer obtenue dans ces conditions.


Il faut que je réponde :

n(Fe) final = 3 * n(Fe3O4) initial
n(Fe) final = 3 * 4321,52 mol
n(Fe) final = 12964.56 mol


Ca c'est bon.
Citation:
Posté par ashlee
et aprés je fais quoi ?


Qu'est-ce que tu cherches? Ne jamais perdre de vue l'objectif.

Citation:
Posté par ashlee
M(Fe) = 55,8 g.mol-1

donc m = n * M
m = 12964,56 * (55,8 * 3)
m = 12964,56 * 167,4
m = 2170267.3


C'est ça ?


Ben non, MFe=55.8 g/mol et non 55.8*3, la masse molaire d'une entité ne depend pas de sa quantité/ son nombre stoechiometrique de l'equation.
Le "3" de l'equation est deja pris en compte lorsque que tu as calculé nFe final juste ci-dessus.

donc m = n * M
m = 12964,56 * 55,8
m = 723422.45 g (n'oublie jamais de mettre l'unité...)


Posted by: ashlee

donc dans les conditions stoechiométrique, la masse de fer est de 723422.45 g.

C'est ça ?


Posted by: surcouf

Sauf erreur de calcul, OUI.
Tu peux donner le resultat en kg.


Posted by: ashlee

où est ce que j'ai fait une erreur de calcul ?


Posted by: surcouf

Quand je dis "sauf erreur de calcul", je veux dire que c'est je pense que tu as juste, au moins dans la methode, sauf si on n'a pas vu une erreur de calcul.










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