Mesure en chimie/Réactions d'oxydoréduction
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| Chapitre 5 | |||
| Leçon : Mesure en chimie | |||
|---|---|---|---|
| Chap. préc. : | Réactions acido-basiques | ||
| Chap. suiv. : | Dosages | ||
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Mesure en chimie/Réactions d'oxydoréduction », n'a pu être restituée correctement ci-dessus.
Sommaire |
[modifier] Introduction
Les réactions acides bases correspondent à un échange de protons entre un acide et une base.
Les réactions d'oxydoréduction font intervenir les électrons.
[modifier] Définitions
[modifier] Réducteurs
Un réducteur est une espèce capable de céder un ou plusieurs électrons. Quand le réducteur cède un ou plusieurs électrons, il s'oxyde.
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Exemple |
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Le sodium Na est capable de céder un électron. C'est donc un réducteur. Na(s) = Na+(aq) + e- |
[modifier] Oxydants
Un oxydant est une espèce chimique capable de capter un ou plusieurs électrons. Quand l'oxydant capte un ou plusieurs électrons, il se réduit.
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Exemple |
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L'ion fer (III) Fe3+ est capable de capter un électron pour se transformer en ion fer (II) Fe2+. C'est donc un oxydant. Fe3+(aq)+ e- = Fe2+(aq) |
[modifier] Couple oxydant/réducteur
[modifier] Définition
Un couple oxydant/réducteur est l'ensemble d'un oxydant et d'un réducteur qui sont conjugués dans les réactions d'oxydoréduction.
Ils sont liés par une demi-équation d'oxydoréduction : l'ajout d'une quantité n d'électrons à un oxydant va donner un réducteur (son réducteur conjugué). On écrit :
Ox + n.e- = Red
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Exemple |
Conclusion : on dira donc que les ions Cu²+ et le cuivre métallique appartiennent à un couple oxydant/réducteur noté :
et caractérisé par la demi équation :
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Généralisation :
- Un couple va donc s'écrire :
- Ox/Red
- Un couple va donc être caractérisé par la demi équation :
- Ox + ne- = Red
[modifier] Équation d'une réaction
Une réaction d'oxydoréduction met en jeu deux couples d'oxydant/réducteur. Au cours de cette réaction, l'oxydant d'un couple réagit avec le réducteur de l'autre couple.
et on a donc l'équation suivante ( l'expérience indique dans quel sens se passe la réaction) :
n₂Ox₁ + n₁Red₂ → n₂Red₁ + n₁Ox₂
[modifier] Exemples de couples oxydant/réducteur
| Couple | Oxydant | Réducteur | Demi-équation d'oxydoréduction |
|---|---|---|---|
| Na⁺/Na | ion sodium | sodium | Na⁺ + e⁻ = Na |
| Cu²⁺/Cu | ion cuivre II | cuivre | Cu²⁺ + 2e⁻ = Cu |
| Mg²⁺/Mg | Mg²⁺ + 2e⁻ = Mg | ||
| Zn²⁺/Zn | ion zinc II | zinc | Zn²⁺ + 2e⁻ = Zn |
| Al³⁺/Al | ion aluminium III | aluminium | Al³⁺ + 3e⁻ = Al |
| I₂/I⁻ | diiode | ion iodure | I₂ + 2e⁻ = 2I⁻ |
| Fe³⁺/Fe²⁺ | ion fer III | ion fer II | Fe³⁺ + e⁻ = Fe²⁺ |
| S₄O₆²⁻/S₂O₃²⁻ | ion tétrathionate | ion thiosulfate | S₄O₆²⁻ + 2e⁻ = 2S₂O₃²⁻ |
| MnO4⁻/Mn²⁺ | ion permanganate | ion manganèse | MnO4⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ = Mn²⁺ |
[modifier] Exemples de réaction
[modifier] Réaction entre les ions iodure et les ions Fer III
Les couples oxydant/réducteur présents dans la réaction :
I₂/I⁻
Fe³⁺/Fe²⁺
Les demi-équations correspondantes :
I₂ + 2e⁻ = I⁻
Fe³⁺ + e⁻ = Fe²⁺
L'équation de la réaction :
2I⁻ + 2Fe³⁺ → I₂ + 2Fe²⁺
Remarque : les ions Fe²⁺ sont mis en évidence par le précipité vert donné en présence des ions OH⁻ apportés par la soude.
La diiode en solution peut être mise en évidence par une réaction d'oxydoréduction entre les couples :I₂/I⁻ et S₄O₆²⁻/S₂O₃²⁻
[modifier] Réaction d'un acide sur un métal
L'acide chlorhydrique réagit sur la plupart des métaux pour donner l'ion métallique correspondant et un dégagement de dihydrogène H₂ sauf pour l'Argent, l'Or et le Cuivre.
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Exemple |
1. Les couples :
2. Les demi-équations :
3. Équation de la réaction :
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[modifier] Couples MnO₄⁻/Mn²⁺ et Fe³⁺/Fe²⁺
MnO₄⁻ : ion permanganate (⇒ violet en solution )
Mn²⁺ : ion manganèse (⇒ incolore en solution)
Fe³⁺ : ion fer III (⇒ vert pâle en solution)
Fe²⁺ : ion fer II (⇒ rouille en solution)
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Exemple |
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Expérience : Si on verse une solution de permanganate de potassium sur une solution contenant des ions Fe²⁺, on observe une décoloration due à la formation des ions Mn²⁺ (en milieu acide sulfurique) : 1. Les couples :
2. Les demi-équations :
3. Équation de la réaction :
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[modifier] Méthodes
[modifier] Écrire une demi équation d'oxydoréduction
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Exemple |
Soit le couple d'oxydoréduction Cr₂O₇²⁻/Cr³⁺ Cr₂O₇²⁻ est l'ion dichromate Cr³⁺ est l'ion chrome III 1.) 2.) Cr₂O₇²⁻ = 2Cr³⁺ 3.) Cr₂O₇²⁻ = 2Cr³⁺ + 7H₂O 4.) Cr₂O₇²⁻ + 14H⁺ = 2Cr³⁺ + 7H₂O 5.) Cr₂O₇²⁻ + 14H⁺ + 6e⁻ = 2Cr³⁺ + 7H₂O |
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Exemple |
Soit le couple d'oxydoréduction MnO₄⁻/Mn²⁺ 1.) 2.) MnO₄⁻ = Mn²⁺ (l'élément Mn est déjà équilibré ) 3.) MnO₄⁻ = Mn²⁺ + 4H₂O 4.) MnO₄⁻ + 8H⁺ = Mn²⁺ + 4H₂O 5.) MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ = Mn²⁺ + 4H₂O |
[modifier] Écrire l'équation d'une réaction d'oxydoréduction
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