On verse de la poudre de zinc dans une solution bleue de sulfate de…

Réactions d'oxydoréduction · Reconnaître un transfert d'électrons · niveau 2

Énoncé

On verse de la poudre de zinc dans une solution bleue de sulfate de cuivre(II). La solution se décolore peu à peu, un dépôt rouge apparaît et le tube s'échauffe.

Identifier les deux couples mis en jeu.
Écrire les demi-équations dans le sens où elles se produisent.
En déduire l'équation de la réaction, et la vérifier (éléments et charges).
Que se passerait-il si l'on plongeait une lame de cuivre dans une solution de sulfate de zinc ?

Corrigé

1. $Cu X^{2 +}$ / $Cu$ et $Zn X^{2 +}$ / $Zn$ .
2. Le dépôt rouge est du cuivre métallique : $Cu X^{2 +}$ est réduit. Le zinc est donc oxydé :

$Cu X^{2 +} + 2 e^{-} = Cu et Zn = Zn X^{2 +} + 2 e^{-} .$

3. Les nombres d'électrons sont déjà égaux ; en additionnant :

$Cu X^{2 +} X_{(aq)} + Zn X_{(s)} Cu X_{(s)} + Zn X^{2 +} X_{(aq)} .$

Contrôle : un Cu et un Zn de chaque côté ; charge $+ 2$ à gauche, $+ 2$ à droite $✓$ . Aucun électron ne subsiste dans l'équation finale.
4. Rien. La réaction ne se produit spontanément que dans un sens : le zinc réduit les ions cuivre, mais le cuivre ne réduit pas les ions zinc. Tous les oxydants ne se valent pas — leur classement sera établi en terminale.

Piège : laisser un $2 e^{-}$ dans l'équation finale. Une équation de réaction ne contient jamais d'électron libre : les électrons ne font que passer d'une espèce à l'autre.