Bilan — R1 · L'électron change de main

Qu'est-ce qu'une réaction d'oxydoréduction ?

Une réaction d'oxydoréduction est un transfert d'électrons entre deux espèces.

• Le réducteur donne des électrons. On dit qu'il subit une oxydation.
• L'oxydant prend ces électrons. On dit qu'il subit une réduction.

Le réducteur et l'oxydant se transforment donc tous les deux. Il y a toujours une oxydation et une réduction en même temps.

Le réducteur donne ses électrons et s'oxyde, l'oxydant les prend et se réduit

Pour retenir qui donne et qui prend, pense au mot OGRE : l'Oxydant Gagne des électrons, le Réducteur en Éjecte. Tu peux aussi retenir : oxydation = on Ôte des électrons, réduction = on Reçoit des électrons.

Exemple : quand le fer rouille, il cède des électrons au dioxygène de l'air. Une pomme coupée brunit, car le dioxygène O₂ prend des électrons à ses molécules. Le jus de citron protège la pomme, car sa vitamine C est un réducteur qui donne ses électrons à la place de la pomme. Quand tu respires, tes cellules font réagir le glucose avec le dioxygène, comme une combustion très lente. C'est aussi une réaction d'oxydoréduction.

Qu'est-ce qu'un couple ?

À chaque oxydant correspond un réducteur. Par exemple, l'ion Cu²⁺ est un oxydant et le métal Cu est le réducteur qui lui correspond. Ils forment un couple noté Cu²⁺/Cu. On écrit toujours un couple dans le sens oxydant/réducteur. Une demi-équation relie l'oxydant et le réducteur du couple :

Cu²⁺ + 2 e⁻ = Cu

C'est la demi-équation du couple Cu²⁺/Cu. Quand un métal donne des électrons, on écrit la demi-équation dans l'autre sens. Pour le zinc : Zn = Zn²⁺ + 2 e⁻.

Comment l'échelle permet-elle de prévoir une réaction ?

On classe les couples sur une échelle de pouvoir oxydant. Plus un couple est haut, plus son ion est avide d'électrons, donc plus il en prend facilement. Plus un couple est bas, plus son métal donne facilement des électrons.

Un ion prend des électrons seulement aux métaux des couples situés plus bas que lui sur l'échelle. Cette échelle permet donc de prévoir une réaction sans toucher un seul tube à essais.

Exemple : au tournoi des métaux, l'ion argent a pris des électrons à tous les autres métaux. Le zinc, lui, en a donné à tous les autres ions. L'échelle a aussi permis de reconnaître la médaille en acier zingué. Elle explique enfin le rôle d'une anode sacrificielle. On fixe un bloc de zinc sur une coque en acier, et c'est le zinc qui s'oxyde à la place du fer.

Quelle est la méthode en quatre gestes ?

1. Écrire les deux demi-équations.
2. Multiplier une demi-équation, ou les deux, pour égaliser les électrons donnés et reçus.
3. Additionner.
4. Simplifier.

Règle d'or : aucun électron ne doit apparaître dans l'équation finale, et la charge totale doit être la même des deux côtés.

Cu + 2 Ag⁺ → Cu²⁺ + 2 Ag

C'est la réaction entre le cuivre et les ions argent. Un atome Cu donne 2 électrons, mais chaque ion Ag⁺ en prend un seul. Il faut donc deux ions Ag⁺.

Et pour les ions complexes ?

Certains couples contiennent des ions complexes, comme l'ion dichromate Cr₂O₇²⁻ de l'alcootest. Pour ces couples, on équilibre en plus l'oxygène avec l'eau et l'hydrogène avec les ions H⁺. On utilise les ions H⁺, car la réaction a lieu en milieu acide.