s2-oxydoreduction-cours - Sciences physiques - STI2D

SANTE 2 – LES REACTIONS D’OXYDO - REDUCTION
Activité autour du cuivre :
1) Lame de cuivre et sulfate de zinc
Une lame de cuivre est plongée dans une solution de sulfate de zinc. Il n’y a pas de réaction.
2) Lame de zinc et sulfate de cuivre
Une lame de zinc est plongée dans une solution de sulfate de cuivre, de couleur bleue. La lame
de zinc se couvre peu à peu de cuivre métal tandis que la solution se décolore. Les ions Cu 2+
disparaissent, ils sont remplacés par des ions Zn2+.
Lame ou poudre de Zinc
et solution Cuivre II
Début de l’expérience
Fin de l’expérience
Définition
Une réaction d’oxydoréduction est basée sur le phénomène d’échange d’un ou plusieurs électrons e-.


Lorsqu’une réaction provoque une perte d’électrons, il s’agit d’une oxydation.
Lorsqu’une réaction provoque un gain d’électrons, il s’agit d’une réduction.
Dans une réaction d’oxydoréduction


Le corps qui perd des électrons est appelé le réducteur.
Le corps qui gagne des électrons est appelé l’oxydant.
Les équilibres entre un oxydant et un réducteur lui correspondant sont écrits de la manière suivante :
—> Réduction
Oxydant + n e-

Réducteur
<— Oxydation
Dans une réaction d’oxydo-réduction, il y a transfert d’électrons du réducteur vers l’oxydant.
Par ailleurs, la réaction doit être équilibrée.
Application au cuivre :
 Demi équation pour le cuivre Cu2+ + 2 e- —> Cu
o
o
o
o
o
o
Cu2+ reçoit 2 électrons du Zn
Il devient Cu
Il y a gain d'électrons.
Cu2+ est l'oxydant.
Cu2+ subit la réaction de réduction
Il est l'agent réduit
 Demi équation pour le Zinc
o
o
o
o
o
o
( réduction )
Zn
Zn2+ + 2 e- ( oxydation )
—>
Zn cède deux électrons
Il devient l’ion Zn2+
Il y a perte d'électrons
Zn est le réducteur
Zn subit la réaction d'oxydation
Il est l’agent oxydé
 L’équation de la réaction d’oxydo-réduction est
Cu2+ + Zn
—> Cu + Zn2+
COUPLE REDOX
Un couple oxydant-réducteur, ou couple rédox, est un ensemble composé d’un oxydant et d’un réducteur
formés à partir du même élément. C’est un couple ( X / Y ), X est l’oxydant et Y son réducteur conjugué :
Demi -équation : Oxydant (X) + n eLa réaction est donc
<—>
Oxydant (1) + n eRéducteur (2) <—>
<—>
Réducteur (Y)
Réducteur (1)
Oxydant (2) + n e-
ECRIRE L’EQUATION DE LA REACTION D’OXYDOREDUCTION :
L’équation d’oxydoréduction : Oxydant (1) + Réducteur (2) <—> Réducteur (1) + Oxydant (2)
Exemples :
Couple redox cuivre Cu2+ / Cu
Couple redox zinc Zn2+ / Zn
Couple redox argent Ag+ / Ag
Pour écrire l’équation d’une réaction d’oxydoréduction, on suivra la méthode suivante :
Ecrire l’équation de la réaction entre les ions argent et le cuivre (arbre de diane)
1. Ecrire les couples oxydant-réducteur :
Ecrire le couple oxydant/réducteur permanganate/manganèse II
Ecrire le couple oxydant/réducteur ferrique/ferreux
2. Ecrire et équilibrer les demi-équations pour chaque couple en plaçant les électrons sont du coté de
l’oxydant (c’est un gourmand en électrons) :
Equilibrer la demi équation MnO4⁻ + ...H+ + ...e⁻➝ Mn2+ + ...H
2O
Ecrire et équilibrer la demi équation pour le couple ferrique/ferreux
3. Multiplier les demi-équations de sorte que le nombre d’électrons soit le même pour les deux couples :
Ecrire les coefficients multiplicateurs devant chaque demi-
n
4. Additionner, dans le bon sens, les deux demi-équations :
Ecrire l’équation d’oxydoréduction globale
Applications : exercices 1, 2, 3, 4, 5 page 206-207