Aurelie avril 2001

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ion fer III, ion iodure et pH

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oxydo réduction

à 100 mLde solution d'acide iodhydrique (HI) de concentration 0,02mol/L on ajoute 2 10-4 mol d'ion Fe3+ par dissolution d'un composé ionique.

  1. Quelle est la réaction rédox? Quelle l'espèce responsable de la couleur brun orangé?
  2. Calculer les concentrations finales des espèces présentes.
  3. On ajoute, sans agiter, de la soude concentrée qui entre en contact avec la phase aqueuse surnageante. Le pH est alors voisin de 10. Un précipité verdâtre apparaît dans la phase aqueuse. Quelle est sa formule? Justifier son apparition.
  4. On agite le précipité vert disparaît pour faire place à un précipité rouille d'hydroxyde de fer. Écrire la réaction d'oxydoréduction.
  5. Conclure sur le sens de la transformation Fe(III)<-->Fe(II), en présence des espèces I2 et I- , en fonction du pH.

potentiel redox : I2/I- : 0,62 V; Fe3+ / Fe2+ : 0,77 V; Fe(OH)3 / Fe(OH)2 voisin -0,37 V à pH=10

corrigé


Fe3+ : oxydant le plus fort et I- réducteur le plus fort

Fe3+ / Fe2+

I2 / I-

I- + Fe3+ donne 0,5 I2 +Fe2+

I2 donne la couleur brune

quantité de matière (mol) = concnetration (mol/L) fois volume (L)


iodure
fer III
fer II
diiode
départ
2 mmol
0,2 mmol
0
0
en cours
2-x
0,2-x
x
0,5x
final
2-0,2 =1,8 mmol
0
0,2 mmol
0,1 mmol
avancement maxi = x max = 0,2 mmol

ion fer III en défaut, réactif limitant

concentrations finales : qté matière (mmol) / volume (mL)

[I-]=1,8 /100 = 0,018 mol/L; [I2]=0,1/100 = 10-3 mol/L; [Fe2+]=0,2/100 = 2 10-3 mol/L;

formation de Fe(OH)2 verdâtre par ajout de soude, mise en évidence des ions Fe2+.

à pH = 10, le diiode est un oxydant alors que Fe(OH)2 est un réducteur

I2 / I-

Fe(OH)3 / Fe(OH)2

Fe(OH)2 + 0,5 I2 + HO- donne Fe(OH)3 + I- .

 

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