Bonjour,
1)
. m(MnO₂) = 40.10⁻³ g
et M(MnO₂) = M(Mn) + 2xM(O) = 54,9 + 2x16 = 86,9 g.mol⁻¹
⇒ ni(MnO₂) = m(MnO₂)/M(MnO₂) = 40.10⁻³/86,9 ≈ 4,6.10⁻⁴ mol
. [Fe²⁺] = C₂ = 1,0.10⁻² mol.L⁻¹ et V = 40.10⁻³ L
⇒ n(Fe⁺) = C₂ x V = 1,0.10⁻² x 40.10⁻³ = 4,0.10⁻⁴ mol
2)
MnO₂ + 4H⁺+ 4e⁻ → Mn²⁺ + 2H₂O
Fe²⁺ → Fe³⁺ + e⁻
On multiplie la 2nde équation par 4 pour équilibrer les e⁻ et on somme les 2 équations membre à membre :
MnO₂ + 4H⁺+ 4e⁻ + 4Fe²⁺ → Mn²⁺ + 2H₂O + 4Fe³⁺ + 4e⁻
On simplifie les e⁻ :
MnO₂ + 4H⁺+ 4Fe²⁺ → Mn²⁺ + 2H₂O + 4Fe³⁺
3)
MnO₂ + 4H⁺+ 4Fe²⁺ → Mn²⁺ + 2H₂O + 4Fe³⁺
Etat Avanct.
initial 0 ni(MnO₂) ... ni(Fe⁺) 0 0
cours x ni(MnO₂) - x ni(Fe²⁺) - 4x x 4x
final xf ni(MnO₂) - xf ni(Fe²⁺) - 4xf xf 4xf
ni(MnO₂) - xf= 0 ⇒ xf = ni(MnO₂) = 4,6.10⁻⁴ mol
ou
ni(Fe²⁺) - 4x = 0 ⇒ xf = ni(Fe²⁺)/4 = 1,0.10⁻⁴ mol
Donc avancement maximal : xf = 1,0.10⁻⁴ mol
Et réactif limitant : Fe²⁺
4) Etat final :
n(MnO₂) = ni(MnO₂) - xf = 3,6.10⁻⁴ mol
n(Fe²⁺) = 0
n(Mn²⁺) = 1,0.10⁻⁴ mol
n(Fe³⁺) = 4,0.10⁻⁴ mol
