1°STI2D-SIN CHIMIE DEUXIEME PARTIE : « SANTE » COURS SUR LE CHAPITRE 9 « REACTIONS D’OXYDOREDUCTION » 2014 / 2015 GENERALITES CONCERNANT L’OXYDOREDUCTION 1) Définitions de base. Une OXYDATION est une PERTE d’électrons. Une REDUCTION est un GAIN d’électrons. Un OXYDANT est une espèce chimique (atome, ion, molécule) susceptible de CAPTER (ou GAGNER) au moins un électron ; un oxydant subit donc une REDUCTION. Un REDUCTEUR est une espèce chimique (atome, ion, molécule) susceptible de CEDER (ou PERDRE) au moins un électron ; un réducteur subit donc une OXYDATION. 2) Couples oxydant / réducteur ou couple redox. Un couple oxydant / réducteur (ou couple redox) noté Ox / Red est formé par l’association d’un oxydant Ox et d’un réducteur Red. On dit que l’oxydant et le réducteur sont conjugués. On a de manière très formelle l’écriture suivante : Ox + n e– Red (n entier strictement positif). Cette écriture est appelée demi-équation d’oxydoréduction (ou demi-équation électronique) associée au couple redox, c’est à dire caractérisant le couple redox. Remarque très importante : Le signe « » traduit la possibilité de passer selon les conditions expérimentales : soit de Ox à Red (cas d’une réduction) soit de Red à Ox (cas d’une oxydation). 3) Exemples de couples oxydant / réducteur et écriture de la demi-équation électronique associée au couple. De façon générale, pour équilibrer en milieu acide la demi-équation électronique associée à un couple Ox / Red, on applique dans l’ordre les quatre étapes suivantes : ❶ Assurer la conservation des éléments autres que O et H. ❷ Assurer la conservation de l’élément oxygène O à l’aide de molécules d’eau H 2O. ❸ Assurer la conservation de l’élément hydrogène H à l’aide des ions hydrogène H+(aq). ❹ Assurer la conservation de la charge électrique avec des électrons e (Les électrons sont toujours situés dans le membre contenant l’oxydant). Couple Ox / Red Oxydant Réducteur Ag+(aq) / Ag(s) Ion argent Métal argent (gris) Aℓ3+(aq) / Aℓ(s) Ion aluminium Métal aluminium (gris) C2H4O2(aq) / C2H6O(aq) Acide éthanoïque Ethanol Cℓ2(g) / Cℓ(aq) Dichlore gazeux (vert pale) Ion chlorure CℓO–(aq) / Cℓ–(aq) Ion hypochlorite Ion chlorure Cr2O72(aq) / Cr3+(aq) Ion dichromate (orange) Ion chrome III (vert) Cu2+(aq) / Cu(s) Ion cuivre II (bleu) Métal cuivre (orange) Fe2+(aq) / Fe(s) Ion fer II (verdâtre) Métal fer (gris) Fe3+(aq) / Fe2+(aq) Ion fer III (orange) Ion fer II (verdâtre) H+(aq) / H2(g) Ion hydrogène Dihydrogène gazeux H2O2(aq) / H2O Eau oxygénée ou peroxyde d’hydrogène Eau Demi-équation d’oxydoréduction associée I2(aq) / I(aq) Diiode (brun) Ion iodure MnO4(aq) / Mn2+(aq) Ion permanganate (violet) Ion manganèse NO3(aq) / NO(g) Ion nitrate Monoxyde d’azote gazeux O2(g) / H2O2(aq) Dioxygène gazeux Eau oxygénée ou peroxyde d’hydrogène Pb2+(aq) / Pb(s) Ion plomb Métal plomb (gris) S4O62(aq) / S2O32(aq) Ion tétrathionate Ion thiosulfate SO42(aq) / SO2(g) Ion sulfate Dioxyde de soufre Zn2+(aq) / Zn(s) Ion zinc Métal zinc (gris) 4) Ecriture de l’équation d’une réaction d’oxydoréduction : principes généraux. Une réaction d’oxydoréduction fait intervenir toujours deux couples. Une réaction d’oxydoréduction résulte d’un transfert d’électrons entre deux réactifs : du réducteur d’un couple vers l’oxydant de l’autre couple. Il y a toujours simultanément oxydation du réducteur par l’oxydant et réduction de l’oxydant par le réducteur. Le réducteur d’un couple se transforme en son oxydant conjugué et l’oxydant de l’autre couple se transforme en son réducteur conjugué. Les électrons transférés n’apparaissent jamais dans l’équation d’oxydoréduction que l’on obtient en additionnant les deux demi-équations électroniques multipliées auparavant par des coefficients entiers appropriés. Exemple 1 : Ecrire les deux demi-équations électroniques puis l’équation d’oxydoréduction de la réaction entre les ions cuivre II et le métal aluminium sachant que les couples mis en jeu sont Cu2+(aq) / Cu(s) et Aℓ3+(aq) / Aℓ(s). …………………………………………………………………………………………………………………………………………….................................................................... …………………………………………………………………………………………………………………………………………….................................................................... …………………………………………………………………………………………………………………………………………….................................................................... Exemple 2 : Ecrire les deux demi-équations électroniques puis l’équation d’oxydoréduction de la réaction entre les ions permanganate et les ions fer II sachant que les couples mis en jeu sont Fe3+(aq) / Fe2+(aq) et MnO4(aq) / Mn2+(aq). …………………………………………………………………………………………………………………………………………….................................................................... …………………………………………………………………………………………………………………………………………….................................................................... …………………………………………………………………………………………………………………………………………….................................................................... Exemple 3 : Ecrire les deux demi-équations électroniques puis l’équation d’oxydoréduction de la réaction entre les ions iodure et les ions fer III sachant que les couples mis en jeu sont Fe3+(aq) / Fe2+(aq) et I2(aq) / I(aq). …………………………………………………………………………………………………………………………………………….................................................................... …………………………………………………………………………………………………………………………………………….................................................................... …………………………………………………………………………………………………………………………………………….................................................................... *****