Réactions d'oxydoréduction

Cours · chimie (première), chapitre 3 · première, spécialité physique-chimie · le début du chapitre, la suite sur Adloun

Une réaction d'oxydoréduction : le réducteur cède des électrons à l'oxydant.

Un clou de fer plongé dans une solution bleue de sulfate de cuivre se couvre de cuivre rouge, tandis que le bleu pâlit : des électrons sont passés du fer aux ions cuivre. Ce chapitre modélise ces transformations par un transfert d'électrons : oxydants, réducteurs, couples, demi-équations électroniques — le langage qui servira aux titrages (chapitre 5), aux combustions (chapitre 8) et, plus tard, aux piles.

3.1 Une expérience fondatrice

Exemple 3.1Le clou de fer dans le sulfate de cuivre

On plonge un clou de fer décapé dans une solution de sulfate de cuivre(II) $(Cu X^{2 +} + SO X_{4} X^{2 -})$ . Après quelques minutes :

un dépôt rouge-orangé de cuivre métallique recouvre le clou ;
la teinte bleue de la solution s'atténue (les ions $Cu X^{2 +}$ disparaissent) ;
la solution contient désormais des ions $Fe X^{2 +}$ (test à la soude : précipité vert).

L'interprétation microscopique : chaque atome de fer cède deux électrons à un ion cuivre au contact du métal. Aucun électron ne circule dans la solution — le transfert est direct.

◆Théorème 3.2Bilan

En additionnant les deux demi-transformations (les électrons cédés sont captés) :

$Cu X^{2 +} X_{(aq)} + Fe X_{(s)} Cu X_{(s)} + Fe X^{2 +} X_{(aq)} :$

une réaction d'oxydoréduction — une réaction modélisant un transfert d'électrons entre deux espèces.

3.2 Oxydant, réducteur, couple

Définition 3.3Oxydant, réducteur

Un oxydant est une espèce capable de capter un ou plusieurs électrons (ici $Cu X^{2 +}$ ) ;
un réducteur est une espèce capable de céder un ou plusieurs électrons (ici $Fe$ ).

Vocabulaire : une oxydation est une perte d'électrons, une réduction un gain. Moyen mnémotechnique : réduction = le nombre de charges positives se réduit.

Exercices du chapitre

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