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LES REACTIONS D'OXYDO-REDUCTION
1. Nature des réactions d'oxydoréduction (redox):
Exemple 1
A: Un barreau de zinc est immergé dans une solution aqueuse de nitrate d'argent.
B: Il se forme rapidement un dépôt d'argent avec apparition d'ions Zn2+(aq).
Cette observation implique un transfert d'électrons du barreau de zinc vers les ions
Ag+(aq). Il s'agit d'une réaction d'oxydoréduction qui met en jeu deux couples
Ag+(aq)/Ag(s) et Zn2+(aq)/Zn(s)
Dans chaque couple, il y a une espèce qui accepte des électrons (c'est l'oxydant du
couple) et une autre espèce qui cède des électrons (c'est le réducteur du couple).
L'OXYDANT PREND - LE REDUCTEUR DONNE
Dans cet exemple, les ions Ag+(aq) prennent des électrons au zinc et les ions Zn2+(aq)
formés ne sont pas capables de récupérer ces électrons.
Les ions Ag+(aq) sont intrinsèquement plus oxydants que les ions Zn2+(aq)
La réaction globale peut ainsi se décomposer en deux demi-réactions qui sont couplées
de manière à éliminer les électrons du bilan.
dissolution du zinc Zn(s) → Zn2+(aq) + 2é
dépôt d'argent Ag+(aq) + é → Ag(s) (x 2)
Zn(s) + 2 Ag+(aq) → Zn2+(aq) + 2 Ag(s)
Zn(s)
Ag+
(aq)
[Zn2+
(aq)] = 0
Zn(s)
[Zn2+
(aq)] > 0
Ag+
(aq)
Ag(s)
A B
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Exemple 2
Du dichromate de potassium en solution acide est ajouté à une solution d'iodure de
potassium. Un des produits de réaction est extrait et identifié par sa coloration
caractéristique en solution dans le cyclohexane.
Cette observation implique un transfert électronique de I-(aq) vers Cr2O7
2-(aq). Il s'agit
donc d'une réaction d'oxydoréduction où Cr2O7
2-(aq) est l'oxydant et I-(aq) le réducteur.
La demi-réaction pour l'iode est évidente à écrire :
2 I-(aq) → I2(aq) + 2é
Celle du couple Cr2O7
2-(aq)/Cr3+(aq) l'est moins. La procédure générale pour équilibrer
une demi-réaction comporte 4 ou 5 points.
Equilibrer les éléments autres que H et O.
Equilibrer l'oxygène avec de l'eau.
Equilibrer l'hydrogène avec H+(aq).
Equilibrer les charges avec des électrons.
Eventuellement, ajuster le pH avec des OH-(aq).
Soit, pour le couple Cr2O7
2-(aq)/Cr3+(aq) en milieu acide :
Cr2O7
2-(aq) → 2 Cr3+(aq)
Cr2O7
2-(aq) → 2 Cr3+(aq) + 7 H2O(l)
14 H+(aq) + Cr2O7
2-(aq) → 2 Cr3+(aq) + 7 H2O(l)
6é + 14 H+(aq) + Cr2O7
2-(aq) → 2 Cr3+(aq) + 7 H2O(l)
C'est, en général, l'étape d'équilibrage des charges qui est la plus délicate.
Finalement, l'équation globale s'écrit :
2 I-(aq) → I2(aq) + 2é (x 3)
6é + 14 H+(aq) + Cr2O7
2-(aq) → 2 Cr3+(aq) + 7 H2O(l)
6 I-(aq) + 14 H+(aq) + Cr2O7
2-(aq) → 3 I2(aq) + 2 Cr3+(aq) + 7 H2O(l)
D'autres exemples sont examinés ci-dessous.
+ Cr2O7
2-
/H+
cyclohexane
I-
(aq)
agitation
Cr3+
(aq)
I2
excèsCr2O7
2-
/H+