Oxydo-Réduction

Oxydo-réduction

1. Introduction

Historiquement, Lavoisier a défini l’oxydation comme une réaction avec le dioxygène. En fait, il y a d’autres réactifs qui ont des propriétés similaires. O2 ~ Cl2, S. Aujourd’hui, une réaction d’oxydo-réduction est une réaction qui fait intervenir un transfert d’électrons. C’est l’analogue des réactions acide-base où un proton H+ est échangé.

Ce sont des réactions très courantes : combustion, corrosion (rouille), piles métabolisme, photosynthèse.

Parfois en biologie, échange d’un H (pas H+). Intérêt : comme ces réactions sont associées à un transfert d’électrons, une simple mesure de tension électrique permet d’accéder à des grandeurs thermodynamiques, qu’on peut utiliser pour prédire les équilibres chimiques.

1. Définitions

Oxydation : Perte d’un ou plusieurs électrons.

Ex : H2  H+,   Cu  Cu2+[pic 1][pic 2]

Réduction : Gain d’un électron.
Ex : Cl2Cl-,   Cu2+  Cu[pic 3][pic 4]

Oxydant : Espèce capable de provoquer l’oxydation (oxyder) d’une autre espèce en captant un électron.

Ex : Cl2, Cu2+, O2

Réducteur : Espèce capable de provoquer la réduction (réduire) d’une autre espèce en lui cédant un électron.

Ex : H2, Na, Cu, Cl-

Remarque : La même espèce peut être à la fois oxydant et réducteur.

Ex : Fe2+  Fe ou Fe3+[pic 5]

Si une espèce cède un électron (c’était un réducteur), elle peut le capter à nouveau (donc c’est un oxydant) et réciproquement. Donc l’oxydant et le réducteur sont associés par couples redox. On les note Ox/Red.

Par ex : H+/ H2,   Cu2+/Cu,   Cl2/Cl-

½ équation du couple redox : Ox + ne- Red[pic 6]

Ex : 2H+ + 2e-  H2,   Cu2+ + 2e-  Cu[pic 7][pic 8]

Les électrons n’existent pas à l’état libre dans les systèmes chimiques, donc tout électron produit par une oxydation doit être simultanément capté par une réduction. Toute oxydation est accompagnée d’une réduction simultanée et réciproquement. On parle pour l’ensemble de réaction d’oxydo-réduction.

Ex : Cu + Zn2+  Cu2+ + Zn[pic 9]

[pic 10][pic 11][pic 12]

1. Nombre d’oxydation (NO)

[pic 13]

 Électronégativité croissante[pic 14][pic 15]

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