Bonjour,
1) demi-équations :
Fe²⁺ → Fe³⁺ + e⁻ x 6
Cr₂O₇²⁻ + 14H⁺ + 6e⁻ → 2Cr³⁺ + 7H₂O x 1
⇒ Cr₂O₇²⁻ + 14H⁺ + 6e⁻ + 6Fe²⁺ → 2Cr³⁺ + 7H₂O + 6Fe³⁺ + 6e⁻
puis on simplifie les e⁻...
2) augmenter la température, les concentrations (et/ou ajouter un catalyseur)
3) dichromate de potassium : K₂(Cr₂O₇) → 2K⁺ + Cr₂O₇²⁻
⇒ [Cr₂O₇²⁻] = C = 0,05 mol.L⁻¹
⇒ n(Cr₂O₇²⁻) = 0,05 x 0,120 = 6.10⁻³ mol
et sulfate de Fe II : Fe(SO₄) → Fe²⁺ + SO₄²⁻
⇒ n(Fe²⁺) = 0,5 x 0,130 = 6,5.10⁻² mol
Avancement maximum : d'après l'équation
n(Cr₂O₇²⁻) - xmax = 0 soit xmax = 6.10⁻³ mol
ou n(Fe²⁺) - 6xmax = 0 soit xmax = 6,5.10⁻²/6 = 1,08.10⁻³ mol
donc xmax = 6.10⁻³ mol
réactif limitant : Cr₂O₇²⁻
4) La vitesse volumique de la réaction est égale à la variation de l'avancement (en mol) par rapport au temps (en s), divisée par le volume de la solution (en L) : v = (dx/dt)/V
5) soit vf la vitesse volumique de formation des ions Cr₂O₇²⁻ et nf la quantité de matière de ces ions, formée.
nf = 0 (quantité initiale) + 2x
En dérivant, on obtient : vf = dnf/dt = 2dx/dt = 2v/V
6) pente de la tangente à la date t = 20 s (voir figure) :
≈ -30.10⁻³/20 = -1,5.10⁻³ mol.s⁻¹
7) v = vf x V/2
avec V = 120 + 130 mL = 250 mL = 0,25 L
soit v = -1,5.10⁻³ x 0,25/2 ≈ 1,8.10⁻⁴ mol.s⁻¹.L⁻¹
8) [Cr³⁺]max = 2xmax/V (d'après l'équation)
= 2 x 6.10⁻³/0,250 = 4,8.10⁻² mol.L⁻¹ soit 48 mmol.L¹
donc en accord avec le graphe
