L'ion Fe³+ réagit avec l'ion thio- cyanate SCN en formant un ion complexe, rouge sang, de formule FeSCN²+. 1. Écrire l'équation de la réaction de formation de ce complexe. Sa constante d'équilibre vaut K= 160 à 25 °C. 2. On forme ce complexe en mélangeant une solution de chlo- rure de fer (III), (Fe³+ 3 Cl(aq)) (aq), avec une solution de thiocyanate de potassium (K+ (aq), SCN (aq)). a. Quelle est la valeur du quotient de réaction à l'état initial? b. Quelle est sa valeur à l'état final d'équilibre ?
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Réponse :Pour écrire l'équation de la réaction de formation de l'ion complexe FeSCN²+, vous pouvez suivre ces étapes :
Écrire l'équation ionique complète pour la réaction entre l'ion Fe³+ et l'ion thiosulfate SCN⁻.
Fe³+(aq) + SCN⁻(aq) → FeSCN²+(aq)
La réaction se fait avec un rapport stœchiométrique de 1:1 entre l'ion Fe³+ et l'ion SCN⁻.
Maintenant, calculons la valeur du quotient de réaction Q à l'état initial (Q₀) et à l'état final d'équilibre (Qf).
a. Valeur du quotient de réaction à l'état initial (Q₀) :
Au départ, avant que la réaction n'ait eu lieu, vous devez déterminer les concentrations initiales de Fe³+ et SCN⁻. Supposons que les concentrations initiales soient [Fe³+]₀ et [SCN⁻]₀.
Q₀ = [FeSCN²+]₀ / ([Fe³+]₀ * [SCN⁻]₀)
b. Valeur du quotient de réaction à l'état final d'équilibre (Qf) :
À l'état d'équilibre, les concentrations d'espèces réactives (Fe³+, SCN⁻, FeSCN²+) n'évoluent plus. Par conséquent, à l'état d'équilibre, Q prend la forme de la constante d'équilibre K.
Qf = K
Donc, à l'état final d'équilibre, Qf = 160 (comme indiqué dans le problème).
En résumé, la valeur du quotient de réaction Q₀ à l'état initial dépendra des concentrations initiales de Fe³+ et SCN⁻, tandis que la valeur du quotient de réaction Qf à l'état d'équilibre est donnée par la constante d'équilibre K. Pour résoudre complètement le problème, vous devrez connaître les concentrations initiales de Fe³+ et SCN⁻ pour calculer Q₀.
Explications :
Réponse:
1. L'équation de réaction pour la formation du complexe FeSCN²+ est la suivante :
Fe³+ (aq) + SCN- (aq) → FeSCN²+ (aq)
2. a. À l'état initial, avant que la réaction n'ait lieu, la valeur du quotient de réaction, noté Q, est calculée en utilisant les concentrations initiales des réactifs. Dans ce cas, le quotient de réaction est donné par :
Q = [Fe³+] × [SCN-]
b. À l'état final d'équilibre, la valeur du quotient de réaction est égale à la constante d'équilibre K. Donc, à l'état final, le quotient de réaction est égal à K = 160.
Il est important de noter que les valeurs des concentrations doivent être données dans les mêmes unités pour effectuer correctement les calcul