Notions clés en oxydoréduction

Overview

Ce cours présente les notions clés sur les couples oxydant/réducteur et les réactions d’oxydoréduction, essentielles en chimie.

Rappels sur les ions

• Un atome qui gagne des électrons devient un ion négatif (anion).
• Un atome qui perd des électrons devient un ion positif (cation).

Oxydants et réducteurs

• Un réducteur (Red) est une espèce chimique qui perd un ou plusieurs électrons.
• Un oxydant (Ox) est une espèce chimique qui gagne un ou plusieurs électrons.
• Exemple : Zn (s) → Zn²⁺ (aq) + 2 e⁻ (réducteur) ; Cu²⁺ (aq) + 2 e⁻ → Cu (s) (oxydant).

Couple Oxydant/Réducteur

• Un oxydant devient un réducteur conjugué après avoir gagné un électron, formant un couple Ox/Red.
• Exemple : le couple Cu²⁺/Cu ou Zn²⁺/Zn.

Demi-équations électroniques

• Les couples Ox/Red sont liés par une demi-équation : Ox + n e⁻ = Red.
• Le passage de l’oxydant au réducteur conjugué s'appelle une réduction (gain d’électrons).
• Le passage du réducteur à l’oxydant conjugué s'appelle une oxydation (perte d’électrons).
• Pour équilibrer une demi-équation : équilibrer les éléments et les charges.

Réactions d’oxydoréduction

• Une réaction d’oxydoréduction implique un transfert d’électrons du réducteur d’un couple vers l’oxydant d’un autre couple.
• L’équation générale : Ox₁ + Red₂ → Red₁ + Ox₂.
• Le nombre d’électrons perdus doit être égal au nombre d’électrons gagnés.
• États des espèces : (s) solide, (l) liquide, (g) gaz, (aq) en solution aqueuse.

Méthode pour écrire l’équation de réaction

• Écrire les demi-équations pour les deux couples impliqués.
• Multiplier si besoin pour équilibrer les électrons.
• Additionner les demi-équations pour former l’équation totale, sans électrons.

Exemples

• Zn (s) + Cu²⁺ (aq) → Zn²⁺ (aq) + Cu (s)
• 2 Fe (s) + 3 I₂ (aq) → 2 Fe³⁺ (aq) + 6 I⁻ (aq)
• MnO₄⁻ (aq) + 8 H⁺ (aq) + 5 Fe²⁺ (aq) → Mn²⁺ (aq) + 4 H₂O (l) + 5 Fe³⁺ (aq)

Key Terms & Definitions

• Oxydant (Ox) — espèce chimique qui capte un ou plusieurs électrons.
• Réducteur (Red) — espèce chimique qui cède un ou plusieurs électrons.
• Couple oxydant/réducteur — deux espèces chimiques reliées par gain/perte d’électrons, noté Ox/Red.
• Demi-équation électronique — équation schématique montrant le transfert d’électrons entre Ox et Red.
• Réaction d’oxydoréduction — transfert d’électrons entre deux couples Ox/Red.

Action Items / Next Steps

• S’entraîner à écrire des demi-équations et des équations d’oxydoréduction.
• Réaliser les exercices proposés sur les couples Fe³⁺/Fe²⁺, I₂/I⁻, NO₃⁻/NO et MnO₄⁻/Mn²⁺.