Modélisation d'une réaction chimique

Modélisation de l’évolution d’une réaction chimique

1 Notion de réaction d’oxydoréduction

Une pile, aussi appelée générateur électrochimique, est un appareil

produisant de l’électricité en mettant en jeu une réaction chimique.

L’équation représentant une réduction ou une oxydation met en jeu un ou

plusieurs électrons : elle est appelée demi-équation électronique.

Dans une pile, on observe une oxydation et une réduction :

Le défaut ou l’excès d’électrons de valence d’un élément constitutif d’une

espèce chimique est appelé nombre d’oxydation de cet élément dans cette

espèce chimique.

Pour calculer les nombres d’oxydation :

Deux espèces chimiques ayant en commun un élément à des nombres

d’oxydation différents forme un couple oxydant/réducteur, ou ox/red.

 l’anode est l’électrode où se produit l’oxydation ;

 la cathode est l’électrode où se produit la réduction.

 Le nombre d’oxydation d’un élément augmente quand il est oxydé, et

diminue quand il est réduit.

 Le n.o. est très souvent indiqué en chiff res romains.

 égal au nombre de charges électriques d’un corps pur.

 − II pour l’oxygène sauf dans la molécule de dioxygène.

 + I pour l’hydrogène sauf dans la molécule de dihydrogène.

 la somme des n.o. dans un corps composé est égale au nombre de charges.

 L’oxydant est celui présentant le nombre d’oxydation le plus élevé.

 Les deux espèces sont liées par la demi-équation : ox + .

n+ ne− = red

 Le signe d’égalité signie que deux réactions sont possibles : une réduction

vers la droite, une oxydation vers la gauche.

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Le potentiel électrochimique d’un couple ox/red, noté et exprimé en volt (

), est une caractéristique mesurée expérimentalement.

Soit deux couples ox/red de potentiels différents.

L’oxydant du couple au potentiel le plus élevé peut oxyder le réducteur de

l’autre couple de manière spontanée : .

La réaction inverse n’a pas lieu. Aucun électron n’apparaît dans l’équationbilan équilibrée.

2 Évolution d’une réaction

...