L'objectif de cet exercice est d'identifier comment le fer et l'oxygène réagissent, afin de mieux comprendre l'évolution de l'atmosphère au cours des temps géologiques.
Une roche typique composée d'hématite (bandes rouges)
Les états du fer dans l'atmosphère et l'océan
D'après vos connaissances, de quelle roche est-il question dans le document 1 ?
Dans le document 1, il est question d'un BIF (banded iron formation).
D'après vos connaissances, comment est formée cette roche ?
Cette roche se forme grâce à l'oxygène présent dans l'océan produit par les cyanobactéries ainsi que le fer présent dans l'eau de mer (fer II).
L'hématite est de composition \ce{Fe2O3}.
Sachant qu'une molécule d' \ce{O2} est composée de deux oxygènes, comment obtenir un nombre pair d'oxygène ?
Pour avoir un nombre pair d'oxygène, il faut obtenir 2 hématites. Ainsi, 2 \ce{Fe2O3} contiennent 6 molécules d'oxygènes, soit un nombre pair d'oxygène.
Quelle équation correspond à la formation de l'hématite ?
Pour former de l'hématite, il faut du fer et de l'oxygène. Puisqu'on forme deux hématites, il faut donc équilibrer la réaction. Deux hématites contiennent 4 fer et 6 oxygène, soit : 4 \ce{Fe} + 2 \ce{O2} \ce{->} 2\ce{Fe2O3}.
Sachant que dans l'eau, avant de former de l'hématite, un hydroxyde de fer III se forme, quelle est la réaction associée ? On peut s'aider du document 2.
L'hydroxyde de fer III est noté \ce{Fe(OH)3}. D'après le document 2, le fer II devient du fer III dans l'eau. Le fer III réagit donc avec les ions \ce{HO-} afin de former l'hydroxyde de fer III.
Quelle réaction permet le passage de l'hydroxyde de fer II à l'hématite ?
À partir de l'hydroxyde de fer III, on peut former de l'hématite suivant la réaction : 2\ce{Fe(OH)3} \ce{->}\ce{Fe2O3} +3 \ce{H2O}