Cours Oxydoréduction

« Cours : oxydoréduction 1.

Couple « rédox » et demi-équation Considérons par exemple le couple rédox Cu2+ / Cu. On écrit toujours OXYDANT / REDUCTEUR, que ce soit l’oxydant qu’on fasse réagir, ou le réducteur. Rappel : l’ion Cu2+ est un atome Cu qui a perdu deux électrons.

Un électron est représenté par e - (e signifie électron ; l’indice supérieur - (moins) indique la charge électrique de l’électron (il porte une seule charge élémentaire négative).  Si l’ion Cu2+ capte deux électrons, il se transforme en atome Cu. On représente cette transformation par la demi-équation Cu2+ + 2 e- = Cu  Inversement, si l’atome Cu perd deux électrons, il se transforme en ion Cu2+ . On représente cette transformation par la demi-équation Cu = Cu2+ + 2 eBref, le couple Cu2+ / Cu est caractérisé par la demi-équation Cu2+ + 2 e- = Cu. Cette transformation peut se produire dans un sens ou dans l’autre (c’est pourquoi on met un signe « égal »), selon que c’est l’ion Cu2+ qui réagit, ou l’atome Cu. UN OXYDANT est donc une espèce chimique susceptible de CAPTER un ou plusieurs électrons. UN REDUCTEUR est donc une espèce chimique susceptible de CEDER un ou plusieurs électrons. ATTENTION : un oxydant peut être neutre (comme le diiode I 2), ou un anion (comme l’ion thiosulfate S2O32-), ou un cation (comme l’ion cuivre (II) Cu2+).

Idem pour un réducteur ! Donc pas de règle générale à retenir (ouf !) 2.

Réaction d’oxydoréduction  On a vu (en TP) que l’ion cuivre (II) Cu2+ est capable de réagir avec l’atome de fer Fe.

Il y a alors formation d’un atome de cuivre Cu, et d’un ion fer (II) Fe2+ .  POURQUOI ? IL Y A EU TRANSFERT D’ELECTRONS, de l’atome de fer Fe vers l’ion Cu2+.  Pour écrire l’équation-bilan de la réaction chimique, il faut (dans cet ordre) :  connaître les deux couples REDOX qui interviennent. Ici il s’agit des couples Cu2+/ Cu et Fe2+ / Fe (toujours écrits OX / RED)  Ecrire les demi-équations de chaque couple.

Souvent, on « aime » les écrire en mettant à gauche l’oxydant. Ici :  Cu2+ + 2 e- = Cu Fe2+ + 2 e- = Fe Il faut ensuite les réécrire, mais en mettant à gauche l’espèce chimique qui réagit, lors de la transformation étudiée. Ici, c’est Cu2+ qui réagit avec Fe.

Donc : Cu2+ + 2 e- = Cu Fe = Fe2+ + 2 eCes deux demi-équations nous indiquent que l’ion Cu 2+ veut capter deux électrons, alors que l’atome de fer Fe veut céder deux électrons. Ces deux lascars vont donc bien s’entendre, car l’atome Fe veut céder exactement autant d’électrons que l’ion Cu 2+ veut en capter.  Il suffit alors, pour avoir l’équation bilan, de faire la somme membre à membre des deux demi-équations : Cu2+ + 2 e- = Cu Fe = Fe2+ + 2 eCu2+ + Fe Cu + Fe2+ Deux remarques :  On met une flèche car la transformation se déroule dans ce sens (de gauche à droite), et pas dans l’autre sens.  Comme il y a autant d’électrons à gauche et à droite, on ne met pas les électrons dans l’équation-bilan ; mais on n’oublie pas quand même que cette transformation consiste en un transfert d’électrons.  CAS GENERAL : exemple de la réaction entre l’ion aluminium Al3+ et le métal cuivre Cu :  couples REDOX qui interviennent : Ici il s’agit des couples Al3+/ Al et Cu2+ / Cu  Ecrire les demi-équations de chaque couple. Ici : Al3+ + 3 e- = Al Cu2+ + 2 e- = Cu  Il faut ensuite réécrire les demi-équations, mais en mettant à gauche l’espèce chimique qui réagit, lors de la transformation étudiée. Ici, c’est Al3+ qui réagit avec Cu.

Donc : Al3+ + 3 e- = Al Cu = Cu2+ + 2 eCes deux demi-équations nous indiquent que l’ion Al 3+ veut capter trois électrons, alors que l’atome de cuivre Cu veut céder deux électrons. Comment ces deux lascars vont-ils s’entendre ? Ils ne pourront pas réagir un pour un. On multiplie alors chaque demi-équation par un nombre entier, de telle sorte qu’il y ait autant d’électrons dans chaque demi-équation. Ici, on peut multiplier la première par 2, et la deuxième par 3 (donc 6 électrons dans.... »