Le fer et ses oxydes : préparer FeO, Fe₃O₄ et Fe₂O₃, identifier Fe²⁺ et Fe³⁺

Ce qu’elle montre

Le fer forme trois oxydes courants. Chauffer l'oxalate de fer(II) sans air laisse FeO noir ; la vapeur d'eau sur du fer chaud donne Fe₃O₄ noir et du dihydrogène ; chauffer des cristaux de sulfate de fer(II) donne Fe₂O₃ brun-rouge avec SO₂ et SO₃. Peser le solide avant et après donne le rapport oxygène-fer de chaque produit. Les acides dilués dissolvent les oxydes sans changer l'état d'oxydation : FeO donne Fe²⁺, Fe₂O₃ donne Fe³⁺ et Fe₃O₄ donne les deux. NaOH, KSCN et K₃[Fe(CN)₆] distinguent les ions. Fe²⁺ est [Ar]3d⁶ et Fe³⁺ est [Ar]3d⁵ : Fe²⁺ perd un électron apparié et atteint une sous-couche à moitié remplie. Les durées à l'air sont raccourcies et les masses sont celles de réactions complètes.

Mode d’emploi

Dans Préparer les oxydes, choisissez FeO, Fe₃O₄ ou Fe₂O₃, réglez la Masse de départ et appuyez sur Chauffer ; chaque résultat va dans le tableau. Décochez Air exclu pour voir l'effet de l'air sur FeO. Dans Acide et tests, choisissez un oxyde, appuyez sur Dissoudre, puis sur NaOH, KSCN et K₃[Fe(CN)₆]. Utilisez Laisser 10 min à l'air et testez de nouveau. Choisissez Inconnue pour identifier une solution. Dans Électrons, choisissez Fe, Fe²⁺ ou Fe³⁺.

Paramètres modifiables

• Écran Préparer les oxydes, Acide et tests, Électrons
• Oxyde à préparer FeO, Fe₃O₄, Fe₂O₃
• Masse de départ 1–5 g
• Air exclu
• Oxyde dissous FeO, Fe₃O₄, Fe₂O₃, Solution inconnue
• Acide dilué H₂SO₄, HCl
• Atome ou ion Fe, Fe²⁺, Fe³⁺

Questions à explorer

1. Quel oxyde, dissous dans un acide, donne à la fois un rouge sang avec KSCN et un précipité bleu foncé avec K₃[Fe(CN)₆] ?
2. Quel solide reste si l'oxalate de fer(II) est chauffé à l'air, et quel rapport oxygène-fer vos masses donnent-elles ?
3. Pourquoi une solution fraîche de Fe²⁺ commence-t-elle à rougir avec KSCN après un séjour à l'air ?