Rapport minéral sur le fer

Thèmes abordés

Rapport minéral, fer, travaux pratiques, synthèse de produits, sulfure de fer, oxyde de fer, carbonate de fer, chimiste

Résumé du document

Dans le cadre de la deuxième année de DUT Chimie, nous devons effectuer des travaux pratiques en chimie minérale. Ces TP ont pour objectif de réaliser différentes synthèses, relatives à un élément chimique, en adoptant l'attitude ainsi que les responsabilités d'un technicien de laboratoire.

Nos synthèses concernent le fer, métal gris argenté de numéro atomique Z=26 et de structure électronique [Ar] 3d0 4s2. Il possède différents degrés d'oxydation, compris entre –II et +VI, mais les plus importants sont les degrés +II et +III.

Le fer est un des premiers métaux utilisés (préhistoire). Il représente la première production de métal au monde avec 770×106 tonnes/an. Il s'agit d'un élément stable abondant : 5,6% en masse de l'écorce terrestre, 4ème rang. C'est le constituant principal du noyau central terrestre avec le nickel. Aussi, le fer a un rôle biologique très important dû à sa présence dans l'hémoglobine.

Extraits

[...] L.F Audrieth editor in chief. Mc Graw-Hill Book Company. Volume II page 215 : 2 FeCl3(s) + 4 H2O(liq) Fe2O3.H2O(s) + 6 HCl(aq) Cette synthèse n'a pas été retenue pour les mêmes raisons que la précédente . Inorganic Syntheses. L.F Audrieth editor in chief. Mc Graw-Hill Book Company. Volume II : 1)Alcool 8h 60°C FeC2O4.H2O(s) + Grillage FeS2(s) 2)350°C four Fe2O3(s) O2 Cette synthèse étant longue et nécessitant un autre produit que le produit initial donné nous ne l'avons pas sélectionnée Fe3O4 : Futurascience : 590 Fe(s) + H2O(liq) FeO(s) + H2(g) 3 FeO(s) + H2O(liq) > 590 Fe3O4(s) + H2(g) Inorganic Syntheses. [...]

[...] Mc Graw-Hill Book Company : Fe3O4(s) + 8 HCl(aq) FeCl2(aq) + 2 FeCl3(aq) + 4 H2O(liq) Nous n'avons pas choisi cette voie de synthèse car elle à un faible rendement, de plus elle mène à un mélange de 2 composés qu'il faut ensuite séparer. FeS(s) + Nouveau traité de chimie minérale volume XVIII complexe du fer, du cobalt, du nickel. Masson & Cie : 2 HCl(g) FeCl2(s) + H2S(g) Puis traitement avec N2 à 800°C pour éviter l'oxydation. Cette voie de synthèse n'a pas été choisie car dans les gaz à disposition nous n'avons pas de chlorure d'hydrogène, de plus la réaction sélectionner est plus simple à mettre en œuvre. FeCl3 : Inorganic Syntheses. [...]

[...] L.F Audrieth editor in chief. Mc Graw-Hill Book Company : H Fe2O3(s) 2 Fe3O4(s) + O2(g) 400°C Etant la synthèse la plus fiable des deux c'est elle que nous avons décidé de réaliser. Fe[C5H7O2]3 : Fichier trouvé sur internet ne comportant pas de nom : http://course1.winona.edu/cmiertschin/450/lab/acac_lab.pdf page5 : FeCl3(s) + 3 C5H7O2(aq) MetOH Fe(C5H7O2)3(aq) + 3 HCl(aq) Etant la synthèse la plus fiable trouvée, nous avons donc synthétisé notre acétylacétonate de fer avec cette méthode. Fe : English version of Volume II of Brauer's “Handbook” page 1490 : Electrolyse : 1 A/inch² : 90°C Minimum Electrolyte : FeCl2 Cm = 800 g/L + 2g de AlCl 3.6 H2O ou 0.1 g CrCl 3.6 H2O Electrodes : Vanadium KCN & Fe Puis four 950 Ne disposant pas de la quantité nécessaire de FeCl2 nous n'avons pas eu la possibilité de réaliser l'électrolyse Cours de Chimie minérale : H2 Fe2O3.xH2O(s) 700°C 2h Fe(s) + 4 H2O(g) Nous avons réalisé cette réduction puisqu'elle est à notre portée avec les équipements du laboratoire. [...]

[...] Synthèses p Caractère analytique de l'ion Fe2+ p Produits initiaux p.12 p.12 FeS 1 Fe2O3,7 H2O p Produits intermédiaires p.16 FeSO4 p.20 p.22 Fe2(SO4) Produits finaux p.22 p.22 p.26 p.31 p.35 p.39 p.44 p.50 p.54 p.58 Fe2O3 Fe Fe3O4 FeCl2 FeCl3 FeC2O4 Fe[C5H7O2]3 (NH4)2Fe(SO4) 2.6 H2O Fe4[Fe(CN)6] Applications p.62 V. Conclusion p.64 VI. Résumé p Anglais p Français p.66 VII. Annexe : réactifs p I. Introduction Dans le cadre de la deuxième année de DUT Chimie, nous devons effectuer des travaux pratiques en chimie minérale. [...]

[...] - Chauffe à 350°C pendant 2h30min puis laisse refroidir. - Pèse Fe2O3 déshydraté. Détermination de x H2O : mFe2O3, xH2O = 15,284g et mFe2O3 déshydraté = 15,036g Donc mH2O = 0,248g Or, 𝑛 = 𝑚 𝑀 et M(H2O) = 18g/mol, M(Fe2O3) = 159,7g/mol D'où nH2O = 0,0138mol et nFe2O3 = 0,0952mol On obtient %molaireH2O = 12,7% et %molaireFe2O3 = Ainsi, 𝑥 = 7 donc la formule est Fe2O3, 7H2O 22 Analyses de l'oxyde de fer (III) : Listes des pics : Pos.[°2Th.] Height[cts] FWHM[°2Th.] Tipwidth[°2Th.] Matched by 01-089- 01-089- 01-089- 01-089- 01-089- 01-089- 01-089- 01-089- 01-089-2810 d-spacing[Å] Rel.Int.[%] Composé identifié : Visible Ref.Code Fac. [...]