Un chimiste est un vrai détective !!

Chaque transformation chimique demande

une longue enquête pour être comprise...

Où disparaît le fer quand on le met dans une solution acide ?

Avant d’avoir l’idée de tester la présence de dihydrogène

et d’ions fer (II), il faut mener une véritable enquête avec

indices, suspects, hypothèses et finalement...

des preuves !

Enquêtons donc :

Un gaz se dégage, lequel cela peut-il bien être ?

On ne connaît que O2, H2, CO2, et N2. Ce sont nos suspects...

Certains ont un alibi : il suffit de constater que les espèces chimiques en présence sont le fer (Fe) et la solution aqueuse d’acide chlorhydrique (H+ + Cl-), H2O. Pas d’atomes d’azote (N) ni d’atomes de carbone (C) parmi eux. Le dioxyde de carbone et le diazote sont donc innocents !

Il nous reste le dioxygène et le dihydrogène. Là, un nouvel indice nous aide à trancher : le pH de la solution augmente au fur et à mesure de la réaction ! Cela signifie que la quantité d’ions H+ diminue... Où peuvent bien se retrouver ces ions hydrogènes si ce n’est dans la molécule de dihydrogène qui devient ainsi notre principal suspect pour le gaz ? Il ne reste alors plus qu’à le confondre grâce à son test caractéristique ! Preuve est alors faite.

Passons maintenant à la véritable énigme : où le fer a-t-il disparu ?

On sait que l’atome de fer n’a pas pu se volatiliser. Il se cache forcément quelque part, soit recombiné à d’autres atomes, soit transformé en ion... Ce sont les ions hydrogènes qui vont encore jouer les mouchards et nous faire avancer dans l’enquête... En se transformant en molécule neutre de dihydrogène, les ions hydrogènes font disparaître des charges + dans la solution. Ces charges + doivent bien être remplacées par d’autres ! En effet, il s’agit d’un vol. Pour devenir H2, les 2 H+ ont du voler chacun un électron afin de devenir neutre. Et la victime a donc vu sa charge augmenter... Mais à qui les ont-il volés ? Au fer pardi ! A qui d’autre ?

Voyons voir : en volant des électrons au fer, on le transforme en ion positif, soit fer (II), soit fer (III). Il ne reste plus qu’à soumettre nos suspects au détecteur de mensonge, la soude. Quelques gouttes dans la solution et la couleur du précipité nous dira où se cache le fer, une fois dépouillé de ces électrons. Et le vert du verdict clos l'enquête :

les ions hydrogènes ont volé 2 électrons au fer pour se transformer en molécule de dihydrogène et le fer se trouve alors transformé en ions fer (II) dissous dans la solution.