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EXERCICE 1 – UN CHIMISTE QUI MÉRITE D’ÊTRE CONNU : KARL FRIEDRICH MOHR (9 points). Karl Friedrich Mohr est un chimiste allemand ayant vécu au dix-neuvième siècle. Il a introduit de nombreuses techniques qui ont fait progresser la chimie expérimentale. Ses découvertes restent utiles chaque jour dans les laboratoires du
EXERCICE 1 – UN CHIMISTE QUI MÉRITE D’ÊTRE CONNU : KARL FRIEDRICH MOHR (9 points). Karl Friedrich Mohr est un chimiste allemand ayant vécu au dix-neuvième siècle. Il a introduit de nombreuses techniques qui ont fait progresser la chimie expérimentale. Ses découvertes restent utiles chaque jour dans les laboratoires du monde entier. L’objectif de cet exercice est d’illustrer, à travers trois exemples, les principaux apports de Mohr à la chimie : le sel de Mohr, le chauffage à reflux et le dosage par titrage. Le sel de Mohr. Les ions fer (II) Fe2+(aq) sont facilement oxydés en ions fer (III) Fe3+(aq) par le dioxygène de l’air qui se dissout en solution aqueuse. Pour minimiser cette oxydation et permettre la conservation d’une solution d’ions fer (II), Mohr a proposé d’utiliser un solide ionique hydraté de formule chimique : (NH ) Fe(SO ) , 6H O(s) En son 4 2 4 2 2 . honneur, ce solide est nommé le « sel de Mohr ». Données : Masses molaires atomiques : M(H) = 1,0 g·mol–1, M(N) = 14,0 g·mol–1, M(O) = 16,0 g·mol–1, M(S) = 32,1 g·mol–1, M(Fe) = 55,8 g·mol–1 ; Le sel de Mohr contient des ions ammonium NH +, des ions fer (II) Fe2+ et des ions 4 sulfate SO 2-. 4 Q1. Écrire les demi-équations électroniques des couples oxydant-réducteur Fe3+(aq)/Fe2+(aq) et O (aq)/H O(l). Utiliser ces demi-équations pour justifier l’équation 2 2 de la réaction qui modélise l’oxydation des ions fer (II) par le dioxygène en milieu acide : 4Fe2+(aq) + O (aq) + 4H+(aq) → 4Fe3+(aq) + 2H O(l) 2 2 On prépare un volume V de valeur égale à 100,0 mL d’une solution aqueuse de sel de Mohr en dissolvant une masse m de solide de valeur égale à 2,00 g. L’équation suivante permet de modéliser la dissolution du sel de Mohr dans l’eau : (NH 4 ) 2 Fe(SO 4 ) 2 , 6H 2 O(s) → 2NH 4 +(aq) + Fe2+(aq) + 2SO 4 2–(aq) + 6H 2 O(l) Q2. Vérifier que la valeur de la masse molaire M du sel de Mohr est égale à sel 392,0 g·mol–1. Q3. Calculer la valeur de la concentration c en soluté apporté. Montrer alors l’intérêt du sel de Mohr en expliquant comment on peut connaitre simplement la concentration en quantité de matière [Fe2+] des ions fer (II) présents dans la solution obtenue. 23-PYCJ1PO1 Page