Réactions d'oxydoréduction

A

Description

• Une réaction d’oxydoréduction correspond à un transfert d’électrons entre deux espèces chimiques.
  
  
• Elle met en jeu à la fois une oxydation (perte d’électrons) et une réduction (gain d’électrons).

B

Oxydant et réducteur

• Un oxydant est une espèce chimique capable de gagner un ou plusieurs électrons.
  La réduction est un gain d'électrons.
  Un oxydant qui se réduit devient un réducteur.


• Un réducteur = espèce chimique capable de céder un ou plusieurs électrons.
L'oxydation est une perte d’électrons.
Un réducteur qui s’oxyde devient un oxydant.

C

Couple redox et demi-équation

• Lors d'une réaction d'oxydoréduction, un oxydant peut être réduit en une espèce chimique qui est son conjugué.


• Un couple Ox/Red est formé de deux espèces conjuguées reliées par une demi-équation de la forme :
  
  Ox + $n$ ${\text{e}}^{-}=$ Red.
  
  

❯ Selon l'écriture conventionnelle des couples oxydant-réducteur : l'oxydant est à gauche et le réducteur est à droite. On les note sous la forme Ox/Red.

A

Ajustement des demi-équations

1. Ajustement des éléments autres que l’oxygène et l’hydrogène 
       ex : ${\mathrm{C}\mathrm{r}}_2{\mathrm{O}}_7^{2-}={\mathrm{C}\mathrm{r}}^{3+}\Rightarrow {\mathrm{C}\mathrm{r}}_2{\mathrm{O}}_7^{2-}=2{\mathrm{C}\mathrm{r}}^{3+}.$

2. Ajustement de l’élément oxygène à l’aide de ${\text{H}}_2\text{O}$ 
       ex : ${\mathrm{C}\mathrm{r}}_2{\mathrm{O}}_7^{2-}=2{\mathrm{C}\mathrm{r}}^{3+}+7{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$

3. Ajustement de l’élément hydrogène à l’aide des ions ${\text{H}}^{+}$ 
       ex : ${\mathrm{C}\mathrm{r}}_2{\mathrm{O}}_7^{2-}+14{\mathrm{H}}^{+}=2{\mathrm{C}\mathrm{r}}^{3+}+7{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$

4. Ajustement des charges à l’aide des électrons ${\text{e}}^{-}$
       ex : ${\mathrm{C}\mathrm{r}}_2{\mathrm{O}}_7^{2-}+14{\mathrm{H}}^{+}+6{\mathrm{e}}^{-}=2{\mathrm{C}\mathrm{r}}^{3+}+7{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$

B

Demi-équations en milieu basique

• Un milieu basique est un milieu où les ions hydroxyde ${\text{HO}}^{-}$sont majoritaires par rapport aux ions hydrogène ${\text{H}}^{+}$.


• Pour ajuster un milieu basique : on ajoute autant d’ions ${\text{HO}}^{-}$ de part et d’autre de l’équation qu’il y a d’ions ${\text{H}}^{+}$. Ces ions se combinent pour former une molécule d’eau.


• On élimine ensuite autant de molécules d'eau que possible de part et d'autre des deux côtés de la demi-équation.

C

Écriture de l’équation bilan

Les réactions d’oxydoréduction modélisent une famille très vaste de transformations chimiques.


❯ comprendre quels sont les transferts en jeu et d’expliquer qualitativement et quantitativement ces transformations ;
❯ prévoir les produits attendus à partir des réactifs mis en jeu.


❯ prévoir si le réactif Ox₁ d’un couple réagit spontanément avec le réactif Red₂ d’un autre couple ou bien l’inverse, Ox₂ réagissant spontanément avec Red₁ ;
❯ une analyse des potentiels redox permettrait de privilégier un sens de transformation plutôt que l’autre.