Fiche de révision : Réactions d’oxydoréduction et classification

📋 Plan du Cours

1. Réactions entre le fer et les ions cuivre
2. Oxydation du cuivre par les ions argent
3. Écriture des équations d’oxydoréduction
4. Classification qualitative des couples rédox
5. Règle de réaction entre deux couples
6. Photosynthèse et formation des glucides

📖 1. Réactions entre le fer et les ions cuivre

★ À maîtriser

📐 Formule - Les demi-équations sont $\mathrm{Cu^{2+}+2e^-\rightarrow Cu}$ et $\mathrm{Fe\rightarrow Fe^{2+}+2e^-}$, et l’équation-bilan est $\mathrm{Cu^{2+}+Fe\rightarrow Cu+Fe^{2+}}$.

Compléments

• La réaction entre les ions Cu²⁺ et le fer décolore la solution de sulfate de cuivre, dépose du cuivre métallique rouge sur le fer et forme des ions Fe²⁺, révélés par un précipité vert avec la soude.

📖 2. Oxydation du cuivre par les ions argent

📝 Points essentiels

• Dans une solution de nitrate d’argent, le cuivre s’oxyde en ions Cu²⁺, qui colorent la solution en bleu, tandis que les ions Ag⁺ se réduisent en argent métallique, qui forme un dépôt argenté.

📖 3. Écriture des équations d’oxydoréduction

★ À maîtriser

📌 Toute réaction d’oxydoréduction peut être écrite comme la superposition de deux demi-équations électroniques, de façon qu’aucun électron ne figure dans l’équation-bilan finale.

• 🔄 Pour établir l’équation de réaction, : écrire les deux demi-équations électroniques, les orienter avec les réactifs à gauche, les multiplier pour éliminer les électrons du bilan

Compléments

• La réduction de Ag⁺ par Cu s’écrit $\mathrm{Cu\rightarrow Cu^{2+}+2e^-}$ et $\mathrm{Ag^++e^-\rightarrow Ag}$, puis donne $\mathrm{Cu+2Ag^+\rightarrow Cu^{2+}+2Ag}$.

💡 Astuce mémo

Écrire les demi-équations, placer les réactifs à gauche, puis équilibrer les électrons.

📖 4. Classification qualitative des couples rédox

★ À maîtriser

• Le fer est plus réducteur que le cuivre, et le cuivre est plus réducteur que l’argent.

• Dans la classification verticale, le pouvoir oxydant des cations augmente vers le haut et le pouvoir réducteur des métaux augmente vers le bas.

• Le couple H₃O⁺/H₂ se situe entre les couples Pb²⁺/Pb et Cu²⁺/Cu dans la classification.

Compléments

📌 Plus un oxydant est fort, plus son réducteur conjugué est faible, et réciproquement.

• Du haut vers le bas, les couples sont :

  • Ag⁺/Ag
  • Cu²⁺/Cu
  • Fe²⁺/Fe

• H₃O⁺ oxyde Zn, Al et Fe, mais ne peut oxyder Fe²⁺ ni Zn²⁺.

📌 H₂ est un réducteur moins fort que Zn, Al et Fe, mais plus fort que Cu.

• L’ion H₃O⁺ oxyde difficilement le plomb Pb.

💡 Astuce mémo

En montant, le pouvoir oxydant augmente ; en descendant, le pouvoir réducteur augmente.

📖 5. Règle de réaction entre deux couples

📝 Points essentiels

📌 Entre deux couples rédox, la réaction naturelle met en jeu l’oxydant le plus fort et le réducteur le plus fort.

• Les réactions d’oxydoréduction mettent en jeu des transferts d’électrons.

💡 Astuce mémo

L’oxydant le plus fort réagit avec le réducteur le plus fort.

📖 6. Photosynthèse et formation des glucides

★ À maîtriser

• En présence d’énergie lumineuse et grâce à la chlorophylle, les végétaux transforment le dioxyde de carbone de l’air et l’eau puisée dans le sol en glucides et en dioxygène.

Compléments

• Dans la photosynthèse, le carbone minéral provient du dioxyde de carbone, tandis que le carbone organique provient des glucides.

• Le dioxygène produit par la photosynthèse est nécessaire à la respiration des êtres vivants.

• La photosynthèse peut être représentée par la transformation du dioxyde de carbone et de l’eau, sous lumière solaire, en glucose $\mathrm{C_6H_{12}O_6}$ et en dioxygène $\mathrm{O_2}$.

💡 Astuce mémo

Lumière et chlorophylle → CO₂ et eau transformés en glucides