Déterminer une quantité de matière initialeProblème

Dans cet exercice, on étudie la réaction entre les ions hydroxyde (\ce{HO^{-}}) et les ions fer III (\ce{Fe^{3+}}) qui aboutit à la formation du précipité d'hydroxyde de fer III.

La réaction étudiée se fait à partir d'un volume V_1 = 30 mL de solution de sulfate de fer III de concentration C_1 = 0{,}10 mol.L⁻¹ et d'un volume V_2 = 15{,}0 mL de solution de soude de concentration C_2 = 0{,}30 mol.L⁻¹.

Quelles sont les quantités de matière des réactifs à l'état initial ?

À l'état initial, les réactifs sont présents avec les quantités de matière suivantes :

n_{\ce{Fe^{3+}}}=3{,}0 \times 10^{-3} mol
n_{\ce{HO^{-}}}=4{,}5 \times 10^{-3} mol

À l'état initial, les réactifs sont présents avec les quantités de matière suivantes :

n_{\ce{Fe^{3+}}}=4{,}8 \times 10^{-3} mol
n_{\ce{HO^{-}}}=3{,}0 \times 10^{-3} mol

À l'état initial, les réactifs sont présents avec les quantités de matière suivantes :

n_{\ce{Fe^{3+}}}=4{,}5 \times 10^{-3} mol
n_{\ce{HO^{-}}}=3{,}0 \times 10^{-3} mol

À l'état initial, les réactifs sont présents avec les quantités de matière suivantes :

n_{\ce{Fe^{3+}}}=0{,}30 \times 10^{-3} mol
n_{\ce{HO^{-}}}=0{,}45 \times 10^{-3} mol

Quel est le tableau d'avancement correspondant à cette réaction ?

Équation de la réaction		\ce{Fe^{3+}_{(aq)}}+	3\ce{HO^{-}_{(aq)}}\ce{->}	\ce{Fe(OH)3_{(s)}}
État du système	Avancement x (mol)	n_{\ce{Fe^{3+}_{(aq)}}} (mol)	n_{\ce{HO^{-}_{(aq)}}} (mol)	n_{\ce{Fe(OH)3_{(s)}}} (mol)
État initial	0	n₁	n₂	0
État en cours de réaction	x	n₁- x	n₂- 3x	x
État final	x_max	n₁- x_max	n₂- 3x_max	x_max

Équation de la réaction		\ce{Fe^{3+}_{(aq)}}+	3\ce{HO^{-}_{(aq)}}\ce{->}	\ce{Fe(OH)3_{(aq)}}
État du système	Avancement x (mol)	n_{\ce{Fe^{3+}_{(aq)}}} (mol)	n_{\ce{HO^{-}_{(aq)}}} (mol)	n_{\ce{Fe(OH)3_{(aq)}}} (mol)
État initial	0	n₁	n₂	0
État en cours de réaction	x	n₁- x	n₂- 3x	x
État final	x_max	n₁- x_max	n₂- 3x_max	x_max

Équation de la réaction		\ce{Fe^{2+}_{(aq)}}+	3\ce{HO^{-}_{(aq)}}\ce{->}	\ce{Fe(OH)3_{(s)}}
État du système	Avancement x (mol)	n_{\ce{Fe^{2+}_{(aq)}}} (mol)	n_{\ce{HO^{-}_{(aq)}}} (mol)	n_{\ce{Fe(OH)3_{(s)}}} (mol)
État initial	0	n₁	n₂	0
État en cours de réaction	x	n₁- x	n₂- 3x	x
État final	x_max	n₁- x_max	n₂- 3x_max	x_max

Équation de la réaction		\ce{Fe^{3+}_{(aq)}}+	\ce{HO^{-}_{(aq)}}\ce{->}	\ce{Fe(OH)3_{(s)}}
État du système	Avancement x (mol)	n_{\ce{Fe^{3+}_{(aq)}}} (mol)	n_{\ce{HO^{-}_{(aq)}}} (mol)	n_{\ce{Fe(OH)3_{(s)}}} (mol)
État initial	0	n₁	n₂	0
État en cours de réaction	x	n₁- x	n₂- x	x
État final	x_max	n₁- x_max	n₂- x_max	x_max

Quelles sont les quantités de matière de chaque réactif quand il s'est formé 4{,}5\times10^{-4} mol d'hydroxyde de fer III ?

Pour 4{,}5\times10^{-4} mol d'hydroxyde de fer III formées, les quantités de matière des réactifs sont :

n_{\ce{Fe^{3+}_{(aq)}}}= 2{,}55 \times 10^{-3} mol
n_{\ce{HO^{-}_{(aq)}}}= 3{,}15 \times 10^{-3} mol

Pour 4{,}0\times10^{-4} mol d'hydroxyde de fer III formées, les quantités de matière des réactifs sont :

n_{\ce{Fe^{3+}_{(aq)}}}= 2{,}6 \times 10^{-3} mol
n_{\ce{HO^{-}_{(aq)}}}= 3{,}3 \times 10^{-3} mol

Pour 4{,}5\times10^{-4} mol d'hydroxyde de fer III formées, les quantités de matière des réactifs sont :

n_{\ce{Fe^{3+}_{(aq)}}}= 4{,}3 \times 10^{-3} mol
n_{\ce{HO^{-}_{(aq)}}}= 1{,}5 \times 10^{-3} mol

Pour 4{,}5\times10^{-4} mol d'hydroxyde de fer III formées, les quantités de matière des réactifs sont :

n_{\ce{Fe^{3+}_{(aq)}}}= 2{,}6 \times 10^{-3} mol
n_{\ce{HO^{-}_{(aq)}}}= 3{,}2 \times 10^{-3} mol

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