Exercice n°2 Les ion permanganate MnO-4(aq) et les ions fer (II) Fe2+(aq), en présence d’ions H+ en excès, réagissent selon la réaction d’équation : 1 MnO-4 (aq) + 5 Fe2+(aq) +8 H+(aq) → 5 Fe3+(aq) + 1 Mn2+(aq) + 4 H2O(ℓ) En solution, les ions Fe2+(aq) sont vert pâle, les ions Fe3+(aq) jaunes et les ions MnO-4 (aq) violets. (« fuschia »). 1°)Déterminer le réactif limitant pour chacun des trois mélanges suivants : a. Mélange A : ni(MnO-4) = 0,20 mol et ni(Fe2+) = 0,40 mol . ni(MnO-4)/1 = 0,20 mol ; ni(Fe2+)/5 = 0,08 mol . ni(MnO-4)/1 > ni(Fe2+)/5 : l’ion Fe2+ réactif limitant. b. Mélange B : ni(MnO-4) = 0,20 mol et ni(Fe2+) = 1,50 mol . ni(MnO-4)/1 = 0,20 mol ; ni(Fe2+)/5 = 0,30 mol . ni(MnO-4)/1 < ni(Fe2+)/5 : l’ion MnO-4 réactif limitant. c. Mélange C : ni(MnO-4) = 0,20 mol et ni(Fe2+) = 1,00 mol . ni(MnO-4)/1 = 0,20 mol ; ni(Fe2+)/5 = 0,20 mol . ni(MnO-4)/1 = ni(Fe2+)/5 : Le mélange est stoechiométrique. A l’état final, les deux réactifs ont été entièrement consommés. 2°)Faire la liste des espèces colorées présentes à l’état final pour chaque mélange. Mélange A : les ions Fe2+(aq) vert pâle et les ions MnO-4 (aq) violets. Mélange B : les ions Fe2+(aq) vert pâle et les ions Fe3+(aq) jaunes. Mélange C : les ions Fe3+(aq) jaunes. 3°)En déduire la couleur des systèmes chimiques correspondants. Mélange A : rose Mélange B : jaune vert Mélange C : jaune 4°)Compléter les tableau d’avancement suivants : Equation chimique MnO-4(aq)+5 Fe2+(aq) +8H+(aq)→ 5 Fe3+(aq)+Mn2+(aq) +4 H2O(ℓ) Etat Avancement (mol) Quantités de matière (mol) Initial 0 ni(MnO-4)0,20 ni(Fe2+) 0,40 Excès 0 0 Excès Intermé diaire x 0,20- x 0,40-5x Excès 5 x x Excès final xmax 0,080 0,2- xmax 0,12 0,40-5xmax 0 Excès 5 xmax 0,40 xmax 0,080 Excès Mélange B Equation chimique MnO-4(aq)+5 Fe2+(aq) +8H+(aq)→ 5 Fe3+(aq)+Mn2+(aq) +4 H2O(ℓ) Etat Avancement (mol) Quantités de matière (mol) Initial 0 ni(MnO-4)0,20 ni(Fe2+) 1,50 Excès 0 0 Excès Intermé diaire x 0,20- x 1,50-5x Excès 5 x x Excès final xmax 0,20 0,2-