Fiche de révision : Oxydoréduction et corrosion

📋 Plan du Cours

1. Réactions d’oxydoréduction
2. Couples et classification rédox
3. Corrosion et protection du fer
4. Identification des ions en solution
5. Réactions avec les métaux

📖 1. Réactions d’oxydoréduction

🔑 Notions clés & Définitions

• Oxydoréduction : Transfert d’électrons du réducteur vers l’oxydant.

★ À maîtriser

📌 L’oxydant capte des électrons et est réduit, tandis que le réducteur cède des électrons et est oxydé.

Compléments

📐 Formule - La réaction entre le fer et les ions cuivre II s’écrit $\mathrm{Fe + Cu^{2+} \rightarrow Fe^{2+} + Cu}$.

📐 Formule - Les demi-équations de la réaction entre le fer et les ions cuivre II sont $\mathrm{Fe \rightarrow Fe^{2+} + 2e^-}$ et $\mathrm{Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu}$.

💡 Astuce mémo

L’oxydant capte, le réducteur cède

📖 2. Couples et classification rédox

🔑 Notions clés & Définitions

• Couple rédox : Un couple rédox associe un oxydant et son réducteur, notés oxydant/réducteur.

★ À maîtriser

• Dans la classification donnée, le pouvoir oxydant croît dans l’ordre Au³⁺/Au, Pt²⁺/Pt, Ag⁺/Ag, Cu²⁺/Cu, H⁺/H₂, Pb²⁺/Pb, Sn²⁺/Sn, Ni²⁺/Ni, Fe²⁺/Fe, Cr³⁺/Cr, Zn²⁺/Zn, Al³⁺/Al, Mg²⁺/Mg.

📌 Entre deux couples rédox, l’oxydant le plus fort réagit spontanément avec le réducteur le plus fort.

Compléments

📐 Formule - La demi-équation rédox du couple Cu²⁺/Cu est $\mathrm{Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu}$.

💡 Astuce mémo

Du pouvoir oxydant croissant : Au³⁺/Au jusqu’à Mg²⁺/Mg

📖 3. Corrosion et protection du fer

★ À maîtriser

• La corrosion du fer nécessite la présence simultanée d’eau (H₂O) et de dioxygène (O₂).

• La présence d’ions en solution, notamment dans l’eau salée ou l’eau de Javel, accélère la corrosion du fer.

• Le composé Fe(OH)₂ s’oxyde pour devenir Fe(OH)₃, qui constitue la rouille.

Compléments

• La rouille est poreuse et perméable au dioxygène, ce qui permet à la corrosion de se poursuivre en profondeur.

• Une hétérogénéité de surface, comme la pointe d’un clou, ou la présence d’impuretés dans le métal favorise la corrosion.

💡 Astuce mémo

Eau + dioxygène → rouille ; les ions en solution accélèrent la corrosion

📖 4. Identification des ions en solution

★ À maîtriser

• Avec la soude, les ions donnent les précipités suivants :
  • Fe³⁺ : précipité rouille
  • Fe²⁺ : précipité vert
  • Cu²⁺ : précipité bleu azur
  • Al³⁺ : précipité blanc
  • Zn²⁺ : précipité blanc gélatineux qui se dissout dans l’ammoniaque

Compléments

• Les cations comprennent notamment H⁺, Li⁺, Na⁺, K⁺, Mg²⁺, Ca²⁺, Ba²⁺, Ag⁺, Cu²⁺, Zn²⁺, Fe²⁺, Fe³⁺, Al³⁺, H₃O⁺ et NH₄⁺.

• Les anions présentés comprennent F⁻, Cl⁻, Br⁻, I⁻, O²⁻, S²⁻, HO⁻, MnO₄⁻, NO₃⁻, CO₃²⁻, HCO₃⁻, SO₄²⁻, HSO₄⁻, S₂O₃²⁻ et S₄O₆²⁻.

• L’iodure de potassium identifie Pb²⁺ par la formation d’un précipité jaune or.

• Le chlorure de baryum identifie SO₄²⁻ par la formation d’un précipité blanc.

• Le nitrate d’argent identifie Cl⁻ par un précipité blanc qui noircit à la lumière.

📖 5. Réactions avec les métaux

★ À maîtriser

📌 La classification permet de prévoir les réactions possibles entre les oxydants et les réducteurs de différents couples rédox.

Compléments

• Lors de la réaction entre le cuivre et les ions argent, un dépôt gris d’argent se forme sur le cuivre et la solution devient bleue par apparition d’ions Cu²⁺.

• D’après la règle du gamma, les ions Ag⁺ réagissent avec le cuivre selon $\mathrm{2Ag^+ + Cu \rightarrow Cu^{2+} + 2Ag}$.