CHAPITRE C6: NOTION DE COUPLE OXYDANT – REDUCTEUR

Physique Chimie 1ère » CHAPITRE C6: NOTION DE COUPLE OXYDANT – REDUCTEUR
I/ RAPPELS SUR LES METAUX USUELS ET SUR LES TESTS D’IDENTIFICATION DE QUELQUES IONS METALLIQUES :

Les métaux s’ionisent facilement pour donner des ions positifs ou cations.

II/ REACTION D’OXYDOREDUCTION :

II-1/ EXPERIENCE 1: LAME DE ZINC DANS (Cu2+, SO4 2-) :

II-2/ OBSERVATIONS:

On observe au bout d’un certain temps que la partie immergée de la lame de zinc est recouverte d’un dépôt de couleur rouge brique et une décoloration de la solution de sulfate de cuivre.
En filtrant la solution décolorée et en y ajoutant quelques gouttes d’hydroxyde de sodium, on observe un précipité blanc.

II-3/ INTERPRETATION :

La coloration bleue a disparu car les ions Cu2+ ont réagi avec le zinc métal.
On a un dépôt métallique sur la lame de zinc dû à la formation du cuivre métallique Cu.
Le précipité blanc observé lors de l’ajout de l’hydroxyde de sodium est l’hydroxyde de zinc Zn(OH)2 ; ceci montre que la solution décoloré contenait des ions Zn2+.

II-4/ CONCLUSION :

On a une réaction entre les ions Cu2+ et le zinc métal Zn qui a donné le cuivre métallique Cu et les ions Zn2+.

NB : Les ions sulfate SO4²- ne jouent aucun rôle dans la réaction.

II-5/ EQUATION-BILAN DE LA REACTION D’OXYDOREDUCTION :

La réaction d’oxydoréduction entre les ions Cu2+ et le zinc métal Zn peut se décomposer en deux demi équations électroniques:

Elle est obtenue en faisant la somme des deux demi-équations électroniques:

II-6/ DEFINITIONS :

Oxydant ou espèce réduite: on appelle oxydant toute espèce chimique capable de capter un ou plusieurs électrons.
Exemples d’oxydants: les ions métalliques
Réducteur ou espèce oxydée: on appelle réducteur toute espèce chimique capable de libérer un ou plusieurs électrons.
Exemples de réducteur: les métaux
Réduction: c’est une réaction au cours de laquelle l’espèce gagne des électrons.
Exemples de réduction:

Oxydation: c’est une réaction au cours de laquelle l’espèce perd des électrons
Exemples de réduction:

Réaction d’oxydoréduction: une réaction d’oxydoréduction est un transfert d’électron (s) entre
l’oxydant et le réducteur.
N.B:
⁕ Le nombre d’électron cédé au cours de l’oxydation est égal au nombre d’électron capté au cours de la réduction.
⁕ L’oxydation et la réduction se déroulent simultanément car il n’y a pas d’électrons libres en solution.

III/ NOTION DE COUPLE OXYDANT/ REDUCTEUR :

III-1/ EXPERIENCE 2: LAME DE CUIVRE DANS (Ag+ + NO3-) :

III-2/ OBSERVATIONS:

► La partie immergée de la lame de cuivre se recouvre d’un dépôt blanc brillant et solide : c’est du métal argent;
► La solution initialement incolore devient bleue: couleur caractéristique des ions Cu2+

III-3/ INTERPRETATION :

Au cours de la réaction le métal cuivre Cu s’est oxydé en ions métalliques Cu2+ qui sont responsables de la coloration bleue de la solution ; et les ions Ag+ sont réduits en métal argent Ag.
Il y a eu transfert d’électrons entre le métal cuivre Cu et l’ion Ag+: c’est une réaction d’oxydoréduction.

III-4/ CONCLUSION:

Dans l’expérience 1, on a vu que les ions Cu2+ avait donné le métal cuivre Cu en captant des électrons ; et dans l’expérience 2 le cuivre métallique donne les ions Cu2+ en cédant des électrons.
On peut résumer ces deux transformations par une demi-équation électronique:

On dit que Cu2+ et Cu forment un couple oxydant/ réducteur noté Cu2+/Cu.

III-5/ GENERALISATION :

Lorsqu’on peut passer du métal M à l’ion métallique Mn+ par une oxydation ; ou de l’ion métallique Mn+ au métal M par une réduction, on dit alors que l’ion Mn+ et M constitue un couple oxydant/réducteur ou couple rédox noté Mn+/M. On associe une demi-équation électronique noté :

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