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Réussite Haïti – Chimie NS4

Fiche 14 – Oxydo-réduction : couples redox, demi-équations, agents réducteurs/oxydants

Oxydation • Réduction • Couples redox • Équations simplifiées • Agents oxydants et réducteurs.

Objectif : savoir reconnaître une réaction d’oxydo-réduction, écrire les demi-équations associées et identifier les agents oxydants et réducteurs.

1. Oxydation et réduction

Oxydation

Une espèce subit une oxydation lorsqu’elle perd des électrons.

Fe²⁺ → Fe³⁺ + e⁻

Réduction

Une espèce subit une réduction lorsqu’elle gagne des électrons.

Cu²⁺ + 2 e⁻ → Cu

Une réaction d’oxydo-réduction (redox) associe toujours une oxydation et une réduction.

2. Couples redox : écriture et sens

Un couple redox est noté sous la forme :

Ox / Red

• Ox : forme oxydée ;
• Red : forme réduite.

Exemples de couples :

Fe³⁺ / Fe²⁺
Cu²⁺ / Cu
Zn²⁺ / Zn
Cl₂ / Cl⁻

La relation entre Ox et Red est une demi-équation électronique.

3. Demi-équations électroniques

Chaque couple redox correspond à une demi-équation :

Exemples :

Fe³⁺ + e⁻ ⇄ Fe²⁺

Cu²⁺ + 2 e⁻ ⇄ Cu

Zn²⁺ + 2 e⁻ ⇄ Zn

• écriture en sens réduction : Ox + e⁻ → Red ;
• en sens oxydation, on inverse la flèche et les électrons changent de côté.

4. Agents oxydants et réducteurs

Agent oxydant

Espèce chimique qui gagne des électrons : elle se réduit et provoque l’oxydation d’une autre espèce.

• correspond à la forme oxydée du couple ;
• exemples : Fe³⁺, Cu²⁺, Cl₂, permanganate MnO₄⁻ (en solution acide).

Agent réducteur

Espèce chimique qui perd des électrons : elle s’oxyde et provoque la réduction d’une autre espèce.

• correspond à la forme réduite du couple ;
• exemples : Fe²⁺, Zn, I⁻, métaux réducteurs.

5. Construire une équation redox à partir des demi-équations

Étapes de base :

1. Écrire les deux demi-équations (réduction et oxydation).
2. Ajuster le nombre d’électrons pour qu’ils se compensent.
3. Additionner les demi-équations et simplifier.

Exemple Zn / Cu²⁺ → Cu / Zn²⁺

Oxydation : Zn → Zn²⁺ + 2 e⁻
Réduction : Cu²⁺ + 2 e⁻ → Cu
Équation globale : Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu

6. Lien avec les piles électrochimiques

Dans une pile :

• l’anode est le siège de l’oxydation (agent réducteur) ;
• la cathode est le siège de la réduction (agent oxydant) ;
• le sens des électrons est déterminé par les couples redox présents.

7. Points essentiels

• Oxydation = perte d’électrons • Réduction = gain d’électrons.
• Un couple redox s’écrit Ox / Red et correspond à une demi-équation.
• Agent oxydant = forme Ox (se réduit) • Agent réducteur = forme Red (s’oxyde).
• Pour obtenir l’équation globale, on additionne deux demi-équations après compensation des électrons.
• Les réactions redox sont à la base du fonctionnement des piles électrochimiques.