Les réactions d`oxydoréduction I. Oxydant et réducteur

1STL-TC
Date :
Les réactions d’oxydoréduction
Thème du programme : Santé
Sous-thème : Prévention et soin
Type d’activités : Point cours
Pré-requis : Antiseptiques et désinfectants usuels.
Extrait BOEN :
Réactions d’oxydoréduction et transferts d’électrons
Compétences attendues :
– Définir les termes suivants : oxydant, réducteur,
oxydation, réduction, couple oxydant/réducteur.
– Écrire une réaction d’oxydoréduction, les couples
oxydant/réducteur étant donnés.
I. Oxydant et réducteur
1. Mise en évidence expérimentale
– Mettre dans un tube à essai de la poudre de fer et verser une solution de sulfate de cuivre II (Cu2+ + SO−2
4 ).
Agiter.
– Observer le changement de couleur de la solution et l’aspect de la poudre de fer.
– Verser une partie de la solution obtenue dans un tube à essai et ajouter quelques gouttes de soude.
Quels sont les ions mis en évidence par le test à la soude ?
Compléter les tableaux suivants :
État initial
Élément cuivre
Élément fer
État final
a perdu
a gagné
deux électrons
deux protons
deux neutrons
a perdu
a gagné
deux électrons
deux protons
deux neutrons
2. Définitions
On appelle réducteur une espèce susceptible de céder des électrons.
On appelle oxydant une espèce susceptible de capter des électrons.
Dans la transformation envisagée précédemment, . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..............................................................................................................
3. Couple oxydant/réducteur (couple redox)
On associe les formes réduite et oxydée au sein d’un couple oxydant/réducteur appelé généralement couple
redox.
Exemples : Écrire les deux couples redox de l’expérience précédente.
4. Demi-équation électronique
On associe à un couple redox une demi-équation électronique. L’oxydant et le réducteur sont dits conjugués. On
écrit conventionnellement la demi-équation avec l’oxydant à gauche.
Ox + n e− = Red
avec n le nombre d’électrons captés par l’oxydant (ou cédés par le réducteur)
Exemples : Écrire les deux demi-équations de l’expérience précédente.
II. Réactions d’oxydoréduction
1. Oxydation et réduction
Lorsqu’un réducteur cède ses électrons, il subit une oxydation. Il est oxydé.
Lorsqu’un oxydant gagne des électrons, il subit une réduction. Il est réduit.
Les électrons ne peuvent pas se trouver libres en solution, ils ne sont qu’échangés lors d’une réaction. Tout
électron perdu par un réducteur d’un couple redox est capté par l’oxydant d’un autre couple redox.
2. Équation d’oxydoréduction
Une réaction d’oxydoréduction se fait donc par un transfert d’électrons entre deux couples redox.
Ox1 + Red2 = Red1 + Ox2
On choisit les coefficients stœchiométriques tels qu’il n’apparaisse plus d’électrons dans le bilan. On vérifie ainsi
la loi de conservation des éléments et des charges.
Exemple : Écrire la réaction d’oxydoréduction relative à l’expérience précédente.
Exemple : Écrire la réaction d’oxydoréduction des ions fer (III) avec les ions I− . Couples : Fe3+ / Fe2+ et I2 /I− .
Le réducteur est . . . . . . . . . . ., il cède . . . . . . . . . . ., il subit une . . . . . . . . . . .
L’oxydant est . . . . . . . . . . ., il capte . . . . . . . . . . ., il subit une . . . . . . . . . . .
III. Action oxydante des antiseptiques
De nombreuses solutions ont des propriétés antiseptiques ou désinfectantes, car elles contiennent des espèces
chimiques oxydantes.
1. Action oxydante de l’eau oxygénée
Le peroxyde d’hydrogène confère à l’eau oxygénée des propriétés oxydantes. Le couple mis en jeu est H2 O2 /H2 O.
Écrire la demi-équation électronique correspondante.
Les électrons n’existent pas à l’état libre en solution aqueuse. Les électrons sont captés d’un autre couple redox.
Couple I2 /I− . Écrire la réaction d’oxydoréduction entre le peroxyde d’hydrogène et les ions iodures.
2. Action oxydante du permanganate de potassium
Les solutions de permanganate de potassium ont une couleur violette due aux ions permanganate qui ont des
propriétés oxydantes. Ces ions oxydent les ions fer (II) en ions fer (III) et sont réduits en ions manganèse incolore.
2+
Couples MnO−
et Fe3+ / Fe2+ .
4 /Mn