Corrosion du fer

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La rouille est un mélange d'oxydes de fer (Fe₃O₄ et Fe₂O₃₎ et d'hydroxydes de fer ( Fe(HO)₂ et Fe(HO)₃ )

1. A quelles conditions y a-t-il formation de rouille ?

Au minimum, il faut de l'eau et de l'air (le dioxygène est le réactif de la transformation chimique).

2. Quel effet a le sel sur la formation de la rouille ?

Le sel accélère la formation de rouille.

3. Montrer que la formation de la rouille est une transformation chimique.

Le fer est consommé, c'est un réactif.

La rouille se forme, c'est un produit.

C'est donc une transformation chimique.

4. La peinture est un plastique imperméable à l’air. Pourquoi peindre un portail en fer empêche la formation de rouille ?

Le dioxygène de l'air ne peut plus entrer en contact avec le fer. La transformation chimique ne peut plus avoir lieu.

5. Expliquer pourquoi le niveau d’eau augmente un peu dans l’expérience 5 et pourquoi l’éprouvette est remplie complètement à la fin de l’expérience 6.

Dans l'air, il n'y a que 20% de dioxygène. le diazote ne réagit pas. Dans l'expérience 5, il reste le diazote.

Dans l'expérience 6, il n'y a que du dioxygène. Comme il est consommé, l'eau monte jusqu'en haut.

6. Calculer le volume de gaz restant à la fin de l’expérience 5 et vérifier que le résultat est correct en utilisant les graduations de l’éprouvette.

Il y a 250cm³ d'air. 20% de dioxygène ont été consommé.

Il reste 80% de 250cm³ : 80 x 250 / 100 = 200cm³

7. Quelle est la composition atomique de Fe₃O₄ ?

La molécule Fe₃O₄ est composée de :

- 3 atomes de fer

- 4 atomes d'oxygène

8. Parmi les équations bilans suivantes, quelles sont celles qui respectent la conservation de la masse ?

a. 2 Fe + 3 O₂ → Fe₂O₃

2 atomes de fer / 6 atomes d'oxygène → 2 atomes de fer / 3 atomes d'oxygène

b. 4 Fe + 3 O₂ → 2 Fe₂O₃

4 atomes de fer / 6 atomes d'oxygène → 4 atomes de fer / 6 atomes d'oxygène

c. 3 Fe + 4 O₂ → Fe₃O₄

3 atomes de fer / 8 atomes d'oxygène → 3 atomes de fer / 4 atomes d'oxygène

d. 3 Fe + 2 O₂ → Fe₃O₄

3 atomes de fer / 4 atomes d'oxygène → 3 atomes de fer / 4 atomes d'oxygène

9. On faire réagir 112g de fer sur du dioxygène. On obtient 160g de Fe₂O₃. Quelle masse de dioxygène a-t-on consommée ?

Il y a conservation de la masse lors d'une transformation chimique :

4 Fe + 3 O₂ → 2 Fe₂O₃

m_réactifs = m_produits

m_fer + m_O2 = m_Fe2O4

112 + m_O2 = 160

m_O2 = 160 - 112 = 48g