Transcription de la vidéo
Le précipité rouge-brun représenté sur la photo est produit par la réaction entre un sel de fer et une solution alcaline diluée. Lorsque le précipité est isolé et séché puis chauffé dans un tube de chauffage, nous constatons la présence de vapeur d’eau et d'un autre composé du fer, X. Quelle est l’identité possible de X ? (A) Fe(OH)₃, (B) FeCl₃, (C) FeSO₄, (D) FeO ou (E) Fe₂O₃
Cette question vise à déterminer l’identité de X, soit le précipité rouge-brun présent dans la photo. La production de X est un processus en deux étapes. Tout d'abord, il se produit une réaction entre un sel de fer et une solution alcaline diluée. Ensuite, le produit de cette réaction est isolé, séché et chauffé pour produire de la vapeur d’eau ainsi que notre composé inconnu. En caractérisant ce qui se passe au cours de ces deux étapes, nous pouvons déterminer l'identité possible de X.
Tout d’abord, décrivons la réaction initiale. Nous savons que l’un des réactifs est un sel de fer. En d’autres termes, il s'agit d'un atome de fer et d'un anion inconnu combinés pour former un composé ionique. L’autre réactif est une solution alcaline diluée. Les solutions alcalines contiennent des ions hydroxyde ainsi que des cations. Cependant, dans ce cas-ci, le cation est inconnu. Dans une réaction de double déplacement comme celle-ci, les deux ions inconnus se combinent pour former un type de sel ou une solution ionique. Nous sommes davantage intéressés par l’autre combinaison d’ions. La combinaison d’un ion fer et d’un hydroxyde produit de l’hydroxyde de fer.
Cependant, comme nous ne savons pas si l’ion que nous avions au départ était un ion fer(II) ou un ion fer(III), deux produits sont possibles : l’hydroxyde de fer(II) ou l’hydroxyde de fer(III). Pour l’instant, considérons ce qui se passerait si nous chauffions chacun de ces deux produits. Les ions hydroxyde présents dans chacun de ces deux composés contiennent des atomes d’hydrogène et d’oxygène qui, une fois chauffés, se séparent en molécules d’eau et en oxyde de fer. Dans la première réaction, l’hydroxyde de fer(II) chauffé produit de l’oxyde de fer(II) plus de l’eau. Dans la deuxième réaction, le chauffage de deux moles d’hydroxyde de fer(III) produit une mole d’oxyde de fer(III) et trois moles d’eau.
Nous pouvons également appeler ce processus de chauffage une décomposition thermique, où décomposition signifie que l'unique réactif se décompose en plusieurs produits et thermique signifie qu’elle utilise de la chaleur. Le produit de cette décomposition thermique est le produit rouge-brun X que nous voulons identifier. Chacune des deux possibilités que nous avons déterminées est en fait l’un des choix de réponse à cette question. Comment pouvons-nous savoir laquelle est le composé inconnu?
Le dernier indice est la couleur rouge-brun. L’oxyde de fer(II) est une poudre noire, tandis que l’oxyde de fer(III) a la couleur rouge-brun décrite dans la question. Nous pouvons donc sélectionner le choix de réponse (E), soit le Fe2O3, comme réponse appropriée à cette question.
Lorsque nous combinons un sel de fer avec une solution alcaline diluée, un type d’hydroxyde de fer est produit. Lorsque nous chauffons ces types d’hydroxyde de fer, un type d’oxyde de fer est produit. L’oxyde de fer qui correspond au produit rouge-brun sur la photo est l’oxyde de fer(III). Alors, quelle est l’identité possible du composé de fer inconnu X ? Il s'agit du choix de réponse (E), soit le Fe2O3.