Fiche de révision : Réactions d’oxydoréduction

📋 Plan du Cours

1. Oxydants, réducteurs et couples
2. Oxydation et réduction
3. Équilibrer une demi-équation
4. Écrire une réaction d’oxydoréduction

📖 1. Oxydants, réducteurs et couples

🔑 Notions clés & Définitions

• Oxydant : Une entité capable de capter un ou plusieurs électrons.
• Réducteur : Une entité capable de céder un ou plusieurs électrons.
• Couple oxydant-réducteur : Un couple oxydant-réducteur, noté Ox/Red, réunit deux espèces conjuguées reliées par une demi-équation électronique de la forme $\mathrm{Ox}+n\,e^-\rightleftharpoons\mathrm{Red}$.

📝 Points essentiels

• Dans un couple oxydant-réducteur, n désigne le nombre d’électrons échangés.

• Les couples courants présentés sont :

  • Cu²⁺(aq)/Cu(s)
  • Fe²⁺(aq)/Fe(s)
  • Zn²⁺(aq)/Zn(s)

💡 Astuce mémo

L’oxydant capte les électrons ; le réducteur les cède.

📖 2. Oxydation et réduction

🔑 Notions clés & Définitions

• Réduction : Le passage de l’oxydant à son réducteur conjugué par captation d’électrons.
• Oxydation : Le passage du réducteur à son oxydant conjugué par cession d’électrons.

★ À maîtriser

• Une réaction d’oxydoréduction met en jeu des transferts d’électrons entre un oxydant et un réducteur.

Compléments

• Les cations métalliques sont souvent des oxydants et les métaux associés sont des réducteurs.

• Le cuivre Cu(s) est un métal rougeâtre et conducteur, tandis que l’ion Cu²⁺(aq) est l’oxydant conjugué responsable de la couleur bleue d’une solution aqueuse.

💡 Astuce mémo

Oxydant → réducteur : réduction ; réducteur → oxydant : oxydation.

📖 3. Équilibrer une demi-équation

★ À maîtriser

📌 Une demi-équation électronique doit conserver les éléments et la charge électrique.

• 🔄 Pour équilibrer une demi-équation en solution aqueuse :
  1. Équilibrer les éléments autres que H et O.
  2. Équilibrer O en ajoutant H₂O.
  3. Équilibrer H en ajoutant H⁺.
  4. Équilibrer la charge en ajoutant e⁻.

Compléments

• Pour le couple MnO₄⁻(aq)/Mn²⁺(aq), la demi-équation équilibrée est $\mathrm{MnO_4^-}(aq)+8\,\mathrm{H^+}(aq)+5\,e^-\rightleftharpoons\mathrm{Mn^{2+}}(aq)+4\,\mathrm{H_2O}(l)$.

📌 Dans une demi-équation, le coefficient stœchiométrique d’une molécule s’applique à chacun des atomes qui la composent.

• L’eau peut intervenir dans les réactions d’oxydoréduction en solution aqueuse comme solvant, et les ions H⁺ peuvent également intervenir.

💡 Astuce mémo

Éléments hors H et O → oxygène avec H₂O → hydrogène avec H⁺ → charge avec e⁻.

📖 4. Écrire une réaction d’oxydoréduction

🔑 Notions clés & Définitions

• Réaction d’oxydoréduction : Une réaction mettant en jeu un oxydant et un réducteur appartenant à deux couples différents, avec transfert d’électrons entre les réactifs.

★ À maîtriser

• Pour établir l’équation d’une réaction d’oxydoréduction, on combine les deux demi-équations en égalisant les électrons cédés et captés, puis on élimine les électrons de l’équation finale.

📌 Les électrons échangés ne doivent pas apparaître dans l’équation finale d’une réaction d’oxydoréduction.

Compléments

• La réaction entre l’aluminium et les ions cuivre(II) s’écrit $2\,\mathrm{Al}(s)+3\,\mathrm{Cu^{2+}}(aq)\rightarrow2\,\mathrm{Al^{3+}}(aq)+3\,\mathrm{Cu}(s)$.