Physique chimie: REACTIONS D’OXYDOREDUCTION EN SOLUTION AQUEUSE

« REACTIONS D’OXYDOREDUCTION EN SOLUTION AQUEUSE 1- Réaction entre un métal et un ion métallique 1.1- Action des ions cuivre II (Cu2+) sur le métal fer (Fe) 1.1.1- Expériences et observations Pointe en fer dans une solution bleue de sulfate de cuivre (II) Précipité verdâtre d’hydroxyde de fer obtenu après ajout de soude Solution vert-clair de sulfate de fer et dépôt de cuivre sur la pointe 1.1.2- Interprétations Le dépôt de cuivre indique que les ions cuivre II se sont transformés en métal cuivre en captant deux électrons selon la demi-équation électronique suivante : 𝐶𝑢2+ + 2 𝑒 − 𝐶𝑢 La coloration vert-claire de la solution montre la présence d’ions ferreux (ions Fe2+), mis en évidence par le test à la soude (précipité verdâtre d’hydroxyde de fer).

Ces ions sont issus des atomes de Fer qui ont perdu chacun, deux électrons selon la demi-équation électronique ci-après : 𝐹𝑒 2+ + 2 𝑒 − 𝐹𝑒 1.1.3- Conclusion Au cours de la réaction entre le métal fer et les ions cuivre II, les ions Cu 2+ sont transformés en cuivre métallique tandis que le métal fer est transformé en ions Fe2+.

L’équation-bilan globale de cette réaction est : 𝐹𝑒 + 𝐶𝑢2+ 𝐹𝑒 2+ + 𝐶𝑢 Les électrons cédés par les atomes de fer sont captés par les ions cuivre (II).

On a donc un transfert d’électrons des atomes de fer vers les ions Cu2+. 1.2- Action des ions argent (Ag+) sur le métal cuivre 1.2.1- Expériences et observations On met une lame de cuivre dans une solution incolore de nitrate d’argent (Ag+ + NO3-) Quelques instants après la solution devient bleue et un dépôt d’argent sur la lame de cuivre Précipité d’hydroxyde de cuivre (bleu) obtenu après ajout de soude 1.2.2- Interprétations Le dépôt d’argent montre la transformation des ions argent Ag+ en métal Ag par le gain d’un électron selon la demi-équation électronique suivante : 𝐴𝑔+ + 𝑒− 𝐴𝑔 Le précipité bleu d’hydroxyde de cuivre obtenu après l’ajout de la soude indique la présence d’ions cuivre Cu2+ dans la solution.

Ces ions sont obtenus par la perte de 2 électrons par les atomes de cuivre selon la demiéquation électronique ci-après : 𝐶𝑢 𝐶𝑢2+ + 2 𝑒 − 1.2.3- Conclusion Au cours de la réaction entre le métal cuivre et les ions argent, les ions Ag+ sont transformés en métal argent (réduction) tandis que le métal cuivre est transformé en ions Cu2+ (oxydation) On a donc un transfert d’électrons des atomes de cuivre vers les ions argent Ag+. Remarque : Au cours de la réaction, il ne peut exister d’électrons libres dans la solution.

Tous les électrons libérés par une espèce chimique, sont captés par l’autre espèce chimique. 2- Notion d’oxydoréduction 2.1- Quelques définitions  Un réducteur est une espèce chimique capable de céder un ou plusieurs électrons.  Un oxydant est une espèce chimique capable de capter un ou plusieurs électrons.  Une réduction est une transformation chimique au cours de laquelle une espèce chimique gagne un ou plusieurs électrons.  Une oxydation est une transformation chimique au cours de laquelle une espèce chimique perd un ou plusieurs électrons. 2.2- Couple oxydant-réducteur ou (couple redox) L’oxydation du métal cuivre est traduite par la demi-équation suivante : 𝐶𝑢 𝐶𝑢2+ + 2 𝑒 − La réduction des ions cuivre Cu2+ est traduite par la demi-équation ci-après : 𝐶𝑢2+ + 2 𝑒 − 𝐶𝑢 Les deux réactions étant possibles, on les résume par la demi-équation électronique suivante : 𝐶𝑢2+ + 2 𝑒 − 𝐶𝑢 Les deux espèces Cu2+ et Cu forment un couple oxydant / réducteur (ou couple redox) noté 𝐶𝑢2+ / 𝐶𝑢 Cu2+ est l’oxydant et Cu est le réducteur du couple redox 𝐶𝑢2+ / 𝐶𝑢 De façon générale, pour tout couple redox noté Ox/Réd , on écrit la demi-équation électronique : Réduction Ox + - ne Red Oxydation Activité d’application 1 : Tu.... »