Fiche de révision : Équilibres oxydo-réduction

📋 Plan du Cours

1. Nombres d’oxydation et réactions rédox
2. Couples oxydant-réducteur
3. Prévision des réactions rédox
4. Dosages par oxydoréduction
5. Réactions rédox en biologie

📖 1. Nombres d’oxydation et réactions rédox

🔑 Notions clés & Définitions

• Nombre d’oxydation : Charge formelle d’un atome lorsque, dans chaque liaison, les électrons sont attribués à l’atome le plus électronégatif.

• Réaction d’oxydoréduction : Réaction de transfert d’électrons.

★ À maîtriser

📌 L’oxydation correspond à une perte d’électrons, tandis que la réduction correspond à une fixation d’électrons.

Compléments

• Historiquement, l’oxydation désignait la fixation d’oxygène par les éléments pour former des oxydes, et la réduction le processus inverse, avec perte d’oxygène.

📌 Au cours d’une réaction d’oxydoréduction, l’oxydant est réduit et le réducteur est oxydé ; les deux espèces forment un couple conjugué Ox/Red.

📖 2. Couples oxydant-réducteur

📝 Points essentiels

• Un métal et son cation forment un couple rédox : le métal devient cation par arrachement d’électrons, et le cation devient métal par fixation d’électrons.

• Un non-métal et son anion forment un couple rédox : le non-métal devient anion par fixation d’électrons, et l’anion devient non-métal par arrachement d’électrons.

💡 Astuce mémo

Métal → cation : perte d’électrons ; non-métal → anion : fixation d’électrons.

📖 3. Prévision des réactions rédox

★ À maîtriser

📌 Pour prévoir la réaction entre deux couples rédox, on compare leurs potentiels standard d’oxydoréduction E⁰ : le couple au potentiel le plus élevé agit comme oxydant et se réduit, tandis que celui au potentiel le plus bas agit comme réducteur et s’oxyde.

Compléments

• La constante d’équilibre K° est liée à la différence de potentiel standard ΔE°.

📖 4. Dosages par oxydoréduction

★ À maîtriser

• Les méthodes de dosage rédox se classent selon la nature du réactif titrant et selon le caractère direct ou indirect du dosage.

• Les principales solutions étalons oxydantes sont :

  • le permanganate de potassium (manganimétrie)
  • le cérium IV (cérimétrie)
  • le dichromate de potassium (chromimétrie)
  • l’iode (iodométrie)

Compléments

• Les principales solutions étalons réductrices sont la solution de Fe II et le thiosulfate de sodium Na₂S₂O₃.

📖 5. Réactions rédox en biologie

★ À maîtriser

• Les cytochromes assurent le transport d’électrons dans les mitochondries.

Compléments

• Les exemples de réactions rédox biologiques comprennent la photosynthèse, associée au couple O₂/H₂O, et la respiration.

• Le fer complexé à l’hémoglobine est sous forme Fe II, qui assure le transport de O₂.

• La ferritine contient du fer sous forme Fe III et constitue une forme de stockage du fer.

• Les transferritines transportent le fer sous forme Fe III.