Calcul De La Masse Molaire Du Sel De Mohr

Utilisez ce calculateur interactif pour déterminer la masse molaire du sel de Mohr, estimer une masse à partir d’une quantité de matière, ou calculer le nombre de moles à partir d’une masse pesée. Le sel de Mohr correspond classiquement à la formule Fe(NH₄)₂(SO₄)₂·6H₂O.

Formule standard: Fe(NH4)2(SO4)2·6H2O

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Repères rapides

• Nom usuel: sel de Mohr
• Nom chimique: sulfate double d’ammonium et de fer(II) hexahydraté
• Formule usuelle: Fe(NH₄)₂(SO₄)₂·6H₂O
• Masse molaire standard: environ 392.14 g/mol
• Usage fréquent: titrages d’oxydoréduction, préparation d’étalons Fe²⁺
• Atout analytique: solide relativement stable et facilement pesable

Fer 55.845 g/mol

Soufre total 64.13 g/mol

Hydratation x=6 108.09 g/mol

Le graphique montre la contribution massique des éléments Fe, N, H, S et O dans la formule choisie.

Guide expert du calcul de la masse molaire du sel de Mohr

Le calcul de la masse molaire du sel de Mohr est une opération fondamentale en chimie analytique, en chimie générale et en laboratoire d’enseignement. Le composé, connu sous le nom de sel de Mohr, est généralement écrit sous la forme Fe(NH₄)₂(SO₄)₂·6H₂O. Il s’agit d’un sulfate double de fer(II) et d’ammonium hexahydraté. Sa popularité en laboratoire vient de sa bonne stabilité relative, de sa pureté commerciale élevée et de son excellente utilité comme substance de référence pour les dosages d’oxydoréduction. Comprendre sa masse molaire permet de relier précisément une masse pesée au nombre de moles introduites dans une solution.

En pratique, le calcul de la masse molaire consiste à additionner les masses atomiques de tous les atomes présents dans la formule chimique. Pour le sel de Mohr, il faut donc compter un atome de fer, deux atomes d’azote, vingt atomes d’hydrogène, deux atomes de soufre et quatorze atomes d’oxygène si l’on développe correctement les deux ions sulfate et les six molécules d’eau de cristallisation. Cette approche est simple sur le principe, mais elle exige de ne négliger aucun indice ni aucune partie hydratée de la formule.

Pourquoi la masse molaire du sel de Mohr est-elle si importante ?

La masse molaire est indispensable pour passer d’une masse en grammes à une quantité de matière en moles. C’est cette relation qui rend possibles les calculs de concentration, les préparations de solutions étalons et les interprétations stoechiométriques. Dans le cas du sel de Mohr, la précision est particulièrement importante car ce composé est souvent utilisé pour :

• préparer des solutions contenant une quantité connue de Fe²⁺ ;
• réaliser des titrages redox au permanganate de potassium ;
• enseigner la stoechiométrie et l’analyse quantitative ;
• étalonner certaines méthodes de dosage en laboratoire académique ;
• vérifier la cohérence entre masse pesée, volume de solution et concentration molaire.

Idée clé : si vous oubliez les 6H₂O de cristallisation, vous sous-estimez fortement la masse molaire. Le composé anhydre et le composé hexahydraté n’ont pas la même masse molaire et ne doivent jamais être confondus dans un calcul de préparation de solution.

Décomposition exacte de la formule Fe(NH4)2(SO4)2·6H2O

Pour calculer correctement la masse molaire, il faut d’abord développer la formule. Le sel de Mohr standard contient :

1. Fe : 1 atome de fer
2. (NH₄)_{2 :} 2 atomes d’azote et 8 atomes d’hydrogène
3. (SO₄)_{2 :} 2 atomes de soufre et 8 atomes d’oxygène
4. 6H₂O : 12 atomes d’hydrogène et 6 atomes d’oxygène

Le total devient donc :

• Fe = 1
• N = 2
• H = 20
• S = 2
• O = 14

En utilisant des masses atomiques standards courantes :

• Fe = 55.845 g/mol
• N = 14.007 g/mol
• H = 1.008 g/mol
• S = 32.065 g/mol
• O = 15.999 g/mol

Le calcul détaillé est alors le suivant :

1. Fer : 1 × 55.845 = 55.845 g/mol
2. Azote : 2 × 14.007 = 28.014 g/mol
3. Hydrogène : 20 × 1.008 = 20.160 g/mol
4. Soufre : 2 × 32.065 = 64.130 g/mol
5. Oxygène : 14 × 15.999 = 223.986 g/mol

La somme est :

55.845 + 28.014 + 20.160 + 64.130 + 223.986 = 392.135 g/mol

On retient donc le plus souvent une masse molaire de 392.14 g/mol pour le sel de Mohr hexahydraté.

Tableau 1 : contribution réelle de chaque élément à la masse molaire

Élément	Nombre d’atomes	Masse atomique utilisée (g/mol)	Contribution (g/mol)	Part massique approximative
Fer (Fe)	1	55.845	55.845	14.24 %
Azote (N)	2	14.007	28.014	7.14 %
Hydrogène (H)	20	1.008	20.160	5.14 %
Soufre (S)	2	32.065	64.130	16.35 %
Oxygène (O)	14	15.999	223.986	57.12 %
Total	39 atomes	–	392.135	100 %

Comment utiliser la formule n = m / M

Une fois la masse molaire connue, vous pouvez effectuer les trois conversions classiques :

• Nombre de moles : n = m / M
• Masse : m = n × M
• Concentration molaire : C = n / V

Par exemple, si vous pesez 39.2135 g de sel de Mohr hexahydraté, alors :

n = 39.2135 / 392.135 = 0.1000 mol

De la même manière, si vous avez besoin de 0.250 mol de sel de Mohr, la masse à peser vaut :

m = 0.250 × 392.135 = 98.03375 g

Erreurs fréquentes lors du calcul de la masse molaire du sel de Mohr

Plusieurs erreurs reviennent régulièrement chez les étudiants et parfois même dans des protocoles recopiés trop vite. Voici les plus importantes :

1. Oublier l’eau de cristallisation. C’est l’erreur la plus courante. Le terme ·6H₂O ajoute à lui seul environ 108.09 g/mol.
2. Mal compter les atomes d’hydrogène. Le groupement ammonium apporte 8 H, tandis que les 6 molécules d’eau apportent 12 H supplémentaires. Le total est donc 20 H.
3. Confondre masse atomique et masse molaire. Les valeurs numériques sont proches, mais le contexte doit être correctement interprété en g/mol.
4. Utiliser la mauvaise forme du composé. Un sel de Mohr desséché partiellement ne correspond plus exactement à l’hexahydrate nominal.
5. Arrondir trop tôt. En analyse quantitative, mieux vaut conserver plusieurs décimales avant la dernière étape.

Influence de l’hydratation sur le résultat

Le calculateur ci-dessus permet de modifier la valeur de x dans Fe(NH₄)₂(SO₄)₂·xH₂O. C’est utile pour montrer à quel point l’eau de cristallisation change la masse molaire. Chaque molécule d’eau ajoute environ 18.015 g/mol. Ainsi, toute variation de l’hydratation modifie directement la conversion entre grammes et moles.

Composé comparé	Formule	Masse molaire approximative (g/mol)	Écart par rapport au sel de Mohr hexahydraté	Observation analytique
Sel de Mohr anhydre théorique	Fe(NH4)2(SO4)2	284.045	-108.090	Sous-estime fortement la masse à peser si on oublie l’hydratation
Sel de Mohr hexahydraté	Fe(NH4)2(SO4)2·6H2O	392.135	Référence	Forme classique utilisée au laboratoire
Sulfate de fer(II) heptahydraté	FeSO4·7H2O	278.014	-114.121	Composé différent, souvent confondu avec le sel de Mohr
Sulfate d’ammonium	(NH4)2SO4	132.14	-259.995	Présent comme partie ionique, mais ce n’est pas le composé final

Application en titrage redox

Le sel de Mohr est souvent choisi comme source de Fe²⁺ lors des titrages au permanganate en milieu acide. Dans ce contexte, la qualité du calcul de masse molaire a un impact immédiat sur la concentration de la solution préparée. Si vous souhaitez préparer 250.0 mL d’une solution à 0.0200 mol/L en sel de Mohr, la quantité de matière nécessaire est :

n = C × V = 0.0200 × 0.2500 = 0.00500 mol

La masse à peser est donc :

m = n × M = 0.00500 × 392.135 = 1.9607 g

Une erreur de formule ou d’hydratation entraînerait une erreur proportionnelle sur la concentration, ce qui perturberait toute la chaîne analytique.

Conseils pratiques pour obtenir un résultat fiable

• Vérifiez toujours la formule inscrite sur l’étiquette du réactif.
• Confirmez si le composé est bien l’hexahydrate habituel.
• Conservez davantage de chiffres pendant les calculs intermédiaires.
• Utilisez une balance adaptée à la précision visée.
• Si nécessaire, corrigez les résultats selon la pureté indiquée sur le certificat d’analyse.
• Notez clairement dans votre cahier de laboratoire la masse molaire retenue et sa source.

Sources scientifiques et institutionnelles recommandées

Pour confirmer les masses atomiques ou consulter des données institutionnelles, vous pouvez vous appuyer sur des sources de référence reconnues :

• NIST – Atomic Weights and Isotopic Compositions
• PubChem – Mohr’s Salt (NIH)
• Princeton University – Chemical formula and stoichiometric relationships

Résumé final

Le calcul de la masse molaire du sel de Mohr repose sur une méthode simple mais rigoureuse : identifier tous les atomes, multiplier chaque nombre d’atomes par sa masse atomique, puis additionner les contributions. Pour le composé standard Fe(NH₄)₂(SO₄)₂·6H₂O, on obtient une valeur de référence d’environ 392.14 g/mol. Cette valeur permet ensuite de calculer correctement les moles, les masses à peser et les concentrations de solutions. En laboratoire, le point critique est de ne jamais oublier les 6 molécules d’eau de cristallisation. Grâce au calculateur interactif présenté sur cette page, vous pouvez non seulement retrouver la masse molaire du sel de Mohr, mais aussi visualiser les contributions massiques des éléments et convertir instantanément vos données expérimentales.