Fiche de révision : Réactions d’oxydoréduction

📋 Plan du Cours

1. Couples oxydant-réducteur
2. Équilibrage des demi-équations
3. Formation de l’équation bilan
4. Équilibrage en milieu basique

📖 1. Couples oxydant-réducteur

🔑 Notions clés & Définitions

• Oxydant : Espèce chimique capable de capter ou de gagner un ou plusieurs électrons.
• Réducteur : Espèce chimique capable de céder ou de perdre un ou plusieurs électrons.
• Couple oxydant/réducteur : Ensemble formé de deux espèces chimiques qui se transforment l’une en l’autre lorsqu’une espèce perd ou gagne un ou plusieurs électrons.

📝 Points essentiels

📐 Formule — Le passage entre les deux espèces d’un couple se modélise par la demi-équation $\mathrm{Ox}+n\,e^- = \mathrm{Red}$, où $n$ représente le nombre d’électrons échangés.

💡 Astuce mémo

L’oxydant gagne des électrons, le réducteur les perd.

📖 2. Équilibrage des demi-équations

★ À maîtriser

📌 Une demi-équation électronique doit respecter la conservation de la matière et de la charge.

• Pour équilibrer une demi-équation électronique, on équilibre successivement les atomes autres que l’oxygène et l’hydrogène, les oxygènes avec des molécules d’eau, les hydrogènes avec des ions H+, puis la charge avec des électrons.

Compléments

• La demi-équation du couple permanganate/ion manganèse(II) en milieu acide est $\mathrm{MnO_4^-}+8\,\mathrm{H^+}+5\,e^- = \mathrm{Mn^{2+}}+4\,\mathrm{H_2O}$.

💡 Astuce mémo

Atomes hors O-H → oxygènes → hydrogènes → charges.

📖 3. Formation de l’équation bilan

🔑 Notions clés & Définitions

• Réaction d’oxydoréduction : Réaction chimique au cours de laquelle un ou plusieurs électrons sont échangés entre deux espèces chimiques.

★ À maîtriser

• Dans une réaction d’oxydoréduction, l’oxydant Ox1 du couple Ox1/Red1 réagit avec le réducteur Red2 du couple Ox2/Red2 pour former le réducteur Red1 et l’oxydant Ox2.

📐 Formule — Après équilibrage et combinaison des deux demi-équations, l’équation bilan générale est $n_2\,\mathrm{Ox_1}+n_1\,\mathrm{Red_2}=n_1\,\mathrm{Ox_2}+n_2\,\mathrm{Red_1}$.

Compléments

• Pour les couples Fe3+/Fe2+ et MnO4−/Mn2+, l’équation bilan en milieu acide est $5\,\mathrm{Fe^{2+}}+\mathrm{MnO_4^-}+8\,\mathrm{H^+}=5\,\mathrm{Fe^{3+}}+\mathrm{Mn^{2+}}+4\,\mathrm{H_2O}$.

💡 Astuce mémo

Échange d’électrons → combinaison des demi-équations → équation bilan.

📖 4. Équilibrage en milieu basique

★ À maîtriser

📌 En milieu acide, l’équilibrage utilise des ions H+, tandis qu’en milieu basique il utilise des ions hydroxyde HO−.

📐 Formule — Le passage du milieu acide au milieu basique repose sur la relation $\mathrm{H^+}+\mathrm{HO^-}=\mathrm{H_2O}$.

• Pour équilibrer une réaction en milieu basique, on l’équilibre d’abord en milieu acide, on ajoute autant d’ions HO− que d’ions H+, on forme de l’eau, puis on simplifie les molécules d’eau présentes des deux côtés.

Compléments

• Pour les couples Fe3+/Fe2+ et MnO4−/Mn2+, l’équation bilan en milieu basique est $5\,\mathrm{Fe^{2+}}+\mathrm{MnO_4^-}+4\,\mathrm{H_2O}=5\,\mathrm{Fe^{3+}}+\mathrm{Mn^{2+}}+8\,\mathrm{HO^-}$.

💡 Astuce mémo

Milieu acide → ajout de HO⁻ → neutralisation des H⁺ → simplification de H₂O.

📊 Tableaux de synthèse

Oxydant et réducteur