R´ eaction d’oxydo-r´ eduction

R´ eaction d’oxydo-r´ eduction

I. La r´eaction d’oxydo-r´eduction

La r´eaction d’oxydo-r´eduction est caract´eris´ee par un transfert d’´electrons par contact entre un oxydant et un r´educteur de deux couples diff´erents.

D´ efinitions

Un oxydant est une entit´e capable de capter un ou des ´electron(s)e.

Un r´educteur est une entit´e capable de lib´erer un ou des ´electron(s)e.

II. Les couples oxydant/r´educteur

Deux entit´es forment uncouple oxydant/r´educteursi on peut passer de l’un `a l’autre par perte ou gain d’un ou plusieurs ´electronse.

Un couple oxydant-r´educteur s’´ecrit de la mani`ere suivante :^pOx^{Red^q

Les deux esp`eces chimiques sont conjugu´ees ; ox est l’oxydant conjugu´ede red et red est le r´educteur conjugu´edeox.

III. Demi-´equation d’oxydo-r´eduction et ´equation d’une r´eaction d’oxydo- r´eduction

Soit un couple oxydant/r´educteur ^pOx^{Red^q, on passe de l’un `a l’autre par perte ou gain d’un ou plusieurs

´electron(s).

Si l’oxydant est le r´eactif alors l’´equation sera : Ox neÑRed

Si le r´educteur est le r´eactif alors l’´equation sera : Red^ÑOx ne o`unest le nombre d’´electron(s).

Lors d’une r´eaction d’oxydo-r´eduction, il y a deux couples oxydant/r´educteur qui interviennent ;^pOx1^{Red1^q

et ^pOx2^{Red2^q.

L’oxydant d’un couple r´eagit avec le r´educteur du deuxi`eme couple.

On fait r´eagir l’oxydant Ox1avec le r´educteur Red2

En ´ecrivant les 2 demi-´equations d’oxydo-r´eduction, on obtient : Ox¹ neÑRed¹(nest le nombre d’´electron(s))

Red^2ÑOx² me (m est le nombre d’´electron(s))

Dans une r´eaction d’oxydo-r´eduction, il faut que le nombre d’´electrons lib´er´e et le nombre re¸cu soit le mˆeme.

M´ethode :

Si le nombre d’´electrons est le mˆeme, il n’y a aucun changement `a faire.

Si le nombre d’´electrons dans chaque demi-´equation est diff´erent, il faut multiplier les demi-´equations par un entier pour obtenir le mˆeme nombre d’´electrons.

On multiplie la premi`ere ´equation par un entier et on multiplie la deuxi`eme ´equation par un autre entier de telle sorte quele nombre d’´electrons transf´er´es soit le mˆeme dans les deux demi-´equations.

L’´equation de la r´eaction sera : Ox1 Red2^ÑOx2 Red1

Remarque : on ne fait pas figurer les ´electrons dans l’´equation, puisqu’on a ´equilibr´e chaque demi-´equation

Fiche issue dehttp://www.ilephysique.net 1

en nombre ´egal d’´electron(s).

Exemple : r´eaction de l’aluminium dans une solution de sulfate de cuivre, dont les couples en pr´esence sont

Cu

paq^q{

Cu

ps^qq

et

Al

paq^q{

Al

ps^qq

On introduit des morceaux d’aluminium dans une solution de sulfate de cuivre. L’aluminium Al va donc r´eagir avec l’ion Cu² .

Les demi-´equations des deux couples qui r´eagissent sont : AlÑAl³ 3e

Cu² 2eÑCu

On remarque que le nombre d’´electrons n’est pas le mˆeme, on va donc multiplier la premi`ere demi-´equation par 2 et la deuxi`eme demi-´equation par 3, on aura donc 6 ´electrons :

2Al^ÑAl³ 3e2Al^Ñ2Al³ 6e 3Cu² 2e^ÑCu3Cu² 6e^Ñ3Cu

Finalement, l’´equation de la r´eaction sera : 2Al 3Cu² Ñ2Al³ 3Cu

Cas o` u on ne passe pas de l’oxydant au r´educteur par un simple transfert d’´electrons

Il y a des cas o`u trouver la demi-´equation s’av`ere un peu plus d´elicat. En effet, avec certaine entit´es (comme l’ion permanganate et le mangan`ese) on ne peut pas passer de l’un `a l’autre par un simple transfert d’´electrons.

Des mol´ecules d’eau et des protons apparaissent dans la demi-´equation.

M´ethode pour trouver ces demi-´equations :

Prenons l’exemple de l’ion permanganate et du mangan`ese dont le coupleOx{Redest^pM nO₄{M n² q

1.On commence `a ´ecrire ceci : MnO4 ^ÑMn²

On v´erifie si l’´el´ement chimique Mn est ´equilibr´e(ici oui, un de chaque cot´e) 2.On a 4 oxyg`ene `a gauche, il en faut 4 aussi `a droite.

Pour cela, on rajoutera donc 4 mol´ecules d’eau, chaque mol´ecule apportant un oxyg`ene O : MnO4 ^ÑMn² 4H2O

3. Il y a 8 atomes d’hydrog`ene `a droite (par l’ajout des mol´ecules d’eau), on ´equilibre donc `a gaucheen rajoutant des protons(ou ions oxoniumH ) :

MnO4 8H ^ÑMn² 4H²O

4.Pour finir,on ´equilibre le nombre de charges, 7+ `a gauche et 2+ `a droite, en rajoutant donc 5 ´electrons e `a gauche :

MnO4 8H 5eÑM n² 4H₂O

Oxydant r´eduit et r´educteur oxyd´e

Durant la r´eaction d’oxydo-r´eduction :

.

L’oxydant estr´eduit, il gagne des ´electrons. Ox neÑRed (r´eduction)

Le r´educteur estoxyd´e, il perd des ´electrons : Red^ÑOx ne (oxydation).

Fiche issue dehttp://www.ilephysique.net 2