Réaction d'oxydo-réduction

التفاعلات أكسدة-اختزال

  1. 1. Réaction d'oxydo-réduction:

    • 1.1. Définition de l'Oxydation et la réduction :

      * Oxydation : c'est la perte d'électrons par une espèce chimique lors d'une réaction.

      * Réduction : gain d'électrons par une espèce chimique lors d'une réaction.

    • 1.2. Définition d'oxydant et de réducteur:

      * Oxydant : Toute espèce chimique capable de gagner des électrons lors d'une réaction.

      * Réducteur : Toute espèce chimique capable de perdre des électrons lors d'une réaction.

      Exemples:

      * oxydant : Cu2+ ; Ag+

      * Réducteur: Cu ; Fe

    • 1.3. Définition de la réaction d'oxydo-réduction:

      Une réaction d'oxydoréduction est un échange électronique entre un oxydant et un réducteur.

  2. 2. Le couple Oxydant/Reducteur:

    • 2.1. définition:

      Deux espèces chimiques doubles forment un couplé Oxydant/Reducteur (ox/red), si elles peuvent être converties d'un type à un autre en gagnant ou en perdant un ou plusieurs électrons.

    • 2.2. demi-équations de l'oxydo-réduction:

      Un oxydant d'un couple se transforme en réducteur conjugué ou inversement selon les conditions expérimentales disponibles, et pour exprimer ces deux transformations on écrit :

      red = ox + n.e-

      la demi-équation de l'oxydo-réduction ou la demi-équation électronique.

      Où n : le nombre d'électrons gagnés ou perdus.

    • 2.3. Exemples de couples:

      Le couple

      la demi-équation de l'oxydo-réduction

      nom du Reducteur

      nom de l'oxydant

      Zn 2+ (aq) /Zn (s)

      Zn 2+ + 2e - = Zn

      métal zinc

      ions zinc

      Ag + (aq) /Ag (s)

      Ag = Ag + + 1e -

      métal d'argent

      ions d'argent

      Fe 2+ (aq) /Fe (s)

      Fe 2+ + 2e - = Fe

      métal de fer

      Ions de fer II

      Fe 3+ (aq) /Fe 2+ (aq)

      Fe 3+ + 1e - = Fe 2+

      Ions de fer II

      Ions de fer III

      * Le couple H+(aq)/H2(g)

      Nous écrivons la demi-équation: 2H+(aq)+ 2e-= H2(g)

      Il réalise la conservation de l'hydrogène et la charge électrique.

      * Le couple MnO-4/Mn2+

      MnO4- est appelé l'ion permanganate et Mn2+ est appelé l'ion manganèse.

      la demi-équation doit respecter la conservation des éléments chimiques et des charges, et pour y parvenir on suit les étapes suivantes:

      * Étape 1 : Écrire la demi-équation sous la forme: MnO-4(aq) = Mn2+(aq)

      * Étape 2 : Équilibre l'élément manganèse Mn: MnO-4(aq) = Mn2+(aq)

      * Etape 3 : Equilibrer l'oxygène en ajoutant de l'eau: MnO-4(aq) = Mn2+(aq) + 4H2O

      * Etape 4 : Equilibrer l'élément hydrogène en ajoutant des ions H+ : MnO-4(aq)+ 8H+ = Mn2+(aq)+ 4H2O

      * Etape 5 : Equilibrer la charge en ajoutant des électrons: MnO-4(aq)+ 8H++ 5e-= Mn2+(aq)+ 4H2O

    • 2.4. Exercice :

      Ecrire la demi-équation électronique liée au couple: S4O62/ S2O32- ; Cr2O72-/Cr3+

  3. 3. Équation de la réaction redox:

    Un électron n'est pas perdu par une espèce chimique à moins qu'une autre espèce chimique ne soit capable de gagner ces électrons.

    De cette propriété, chaque réaction redox doit faire intervenir deux couples ox1/red1 et ox2/red2 ,où : L'oxydant de l'un des doubles réagit avec le réducteur de l'autre.

    Par exemple, lorsque l'oxydant ox1 réagit avec le réducteur red1 nous obtenons l'équation bilan (complète) de la réaction en suivant ces étapes:

    n2(ox1+ n1e-= red1)

    n1(red2= ox2+ n2e-)

    n2ox1+ n1red2 n2red1+ n1ox2


    Exercice appliqué : Ecrire l'équation de la réaction d'un ion fer II avec un ion permanganate.

  4. 4. Relation des oxydants et des réducteurs à La Classification Périodique des éléments chimiques:

    Le caractère oxydant ou réducteur de certains corps simples peut être lié aux positions des éléments chimiques qui leur sont associés dans le tableau périodique des éléments chimiques.

    * Les réducteurs les plus importantes sont :

    - Métaux alcalins (éléments de la première colonne) hors hydrogène.

    - Métaux alcalino-terreux (éléments de la deuxième colonne).

    * Les oxydants les plus importants sont des éléments présents dans la partie droite du tableau, et nous mentionnons le dioxygène et les dihalogènes.

  5. 5. Applications des oxydants et réducteurs dans la vie quotidienne :

    * Dans le domaine de la nutrition : de nombreux aliments contiennent des réducteurs naturels qui aident l'organisme à résister aux maladies et aux effets du vieillissement, parmi lesquels on trouve : Vitamines C et E et autres.

    * * Dans le domaine de la désinfection et de la stérilisation : L'eau de Javel contient des ions épochlorite ClO-(aq) qui aident à la désinfection en la réduisant. L'eau oxygénée H2O2 est également utilisée dans de nombreuses opérations de désinfection..

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