Physique/Chimie

Question

Bonjour, pouvez vous m'aidez SVP ?
On réalise la combustion vive du fer avec le dioxygène pur. A la fin de l'expérience, on a obtenu de l'oxyde magnétique qui a une masse de 11,6g.
Calculez
1/ la masse de fer brûlé
2/ le volume de dioxyde nécessaire

Merci, d'avance.

1 Réponse

  • Réponse╰(*°▽°*)╯:

    TOUT D'ABORD)

    ✔ D'après ton exercice le fer et le dioxygène réagissent ensemble pour produire de l'oxyde magnétique, de dormule brute Fe3O4 , ainsi on peut écrire comme équation bilan

    On équilibre , et on obtient ainsi :

    • 3 Fe + 2 O2 -> Fe3O4

    ①. Calculer la masse de fer brûlé :

    ✔ On sait qu'une masse de 11,6 g d'oxyde de fer Fe3O4 a été produit, il s'agit donc, dans un premier temps, de transformer cette masse en quantité de matière soit :

    On calcul la masse molaire M de l'oxyde magnétique :

    M(Fe3O4) = 3 x M(Fe) + 4 x M(O)

    • M(Fe3O4) = 3 x 56 + 4 x 16
    • M(Fe3O4) = 232 g/mol  

    ✔ On connait désormais la masse molaire M on peut donc transformer notre masse m en quantité de matière n :

    n = m/M

    • n = 11,6/232
    • n ≈ 0,05 mol

    ✔ Avec la quantité de matière on calcule l'avancement maximal Xmax, en supposant que les réactifs aient été introduit en quantité stœchiométrique, on a :

    Xmax = n(FeO)/2

    • Xmax = 0,05/2
    • Xmax = 0,025 mol

    ✔ Il y a 3 comme nombre stœchiométrique devant le fer donc

    ni(Fe) = 0.05 x 2

    • ni(Fe) = 0.05 x 2
    • ni(Fe) = 0,15 mol

    ✔ Sachant que le fer a pour masse molaire M = 56 g/mol on a :

    m = n x M

    • m = 0,15 x 56
    • m ≈ 8.4 g

    On a donc besoin de 8.4 g de fer Fe

    ②. Calculer le volume de dioxygène nécessaire :

    On sait que l'avancement maximum de la réaction est Xmax = 0.08 mol, de plus le volume molaire d'un gaz Vm = 22.4 L/mol

    ✔ Il y a 2 comme nombre stœchiométrique devant le dioxygène O2 donc :

    ni(O2) = Xmax x 2

    • ni(O2) = 0,05 x 2
    • ni(O2) = 0,1 mol

    ✔ Sachant que le volume molaire Vm = 22.4 L/mol :

    V = Vm x n

    • V = 22.4 x 0,1
    • V ≈ 2.24 L

    On a donc besoin de 2.24 litres de dioxygène 02

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