Décrire la réaction 
d’oxydoréduction

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Fiches
Classe(s) : 1re S | Thème(s) : Convertir l’énergie et économiser les ressources


Rappels de cours

1 Le transfert d’électrons

Toutes les réactions mettant en jeu des transferts d’électrons sont des réactions d’oxydoréduction, également appelées réactions redox. Le réactif capable de capter des électrons est l’oxydant, celui capable de céder des électrons est le réducteur.

exemple Cu2++FeCu+Fe2+. Cu2+ (oxydant) capte deux électrons pour former du cuivre Cu. Fe métal (réducteur) cède deux électrons pour former des ions Fe2+.

2 Le couple oxydant/réducteur

► Deux espèces qui, au cours d’une transformation chimique, se transforment l’une en l’autre par gain ou perte d’électron(s), sont dites conjuguées et forment un couple oxydant/réducteur, ou couple redox.

exemple Cu2+/Cu et Fe2+/Fe.

► La demi-équation électronique (ou d’oxydoréduction) traduit la transformation possible d’une espèce conjuguée en l’autre. Elle s’écrit : Oxydant+ne=Réducteurn représente le nombre d’électrons perdus ou gagnés.

exemple Les demi-équations électroniques associées aux couples Cu2+/Cu et Fe2+/Fe sont respectivement : Cu2++2e=Cu et Fe2++2e=Fe.

3 La réaction d’oxydoréduction

► Une oxydation est une perte d’électrons. Une réduction est un gain d’électrons. Une réaction d’oxydoréduction est un transfert d’électron du réducteur d’un couple redox vers l’oxydant d’un autre couple.

► L’équation associée à une réaction d’oxydoréduction ne fait pas apparaître d’électrons. Elle s’écrit en combinant les deux demi-équations associées aux deux couples oxydant/réducteur en présence, de façon à égaliser le nombre d’électrons cédés et captés.

Méthodes

Écrire une demi-équation électronique

On souhaite écrire la demi-équation électronique du couple MnO4/Mn2+.

1. Écrire l’équation sous la forme oxydant=réducteur.

2. Équilibrer les éléments autres que H et O (ici Mn).

3. Équilibrer l’élément O en ajoutant des molécules H2O.

4. Équilibrer l’élément H en ajoutant des ions H+(aq) (écriture simplifiée de H3O+).

5. Équilibrer les charges en ajoutant des électrons e.

Solution

1. On obtient : MnO4=Mn2+.

2. L’élément Mn est déjà équilibré.

3. On ajoute 4H2O à droite : MnO4=Mn2++4H2O.

4. MnO4+8H+(aq)=Mn2++4H2O.

5. MnO4+8H+(aq)+5e=Mn2++4H2O.

Écrire l’équation d’une réaction d’oxydoréduction

On souhaite écrire l’équation de la réaction d’oxydoréduction entre l’ion MnO4 et l’ion Fe2+.

1. Écrire l’équation de la réaction d’oxydation du réducteur mis en jeu. On procède par analogie avec la méthode précédente, seule l’étape 1 est modifiée puisqu’on commence par réducteur oxydant.

2. Écrire l’équation de la réaction de réduction de l’oxydant mis en jeu en reprenant les étapes décrites dans la méthode précédente.

3. Additionner les deux équations précédentes en faisant en sorte de faire disparaître les électrons e du bilan.

Couples mis en jeu : MnO4/Mn2+ et Fe3+/Fe2+.

Solution

1. Fe2+Fe3++e.

2. MnO4+8H+(aq)+5eMn2++4H2O.

3. Pour éliminer les électrons, on multiplie la première équation par 5. On obtient après addition des réactifs (à gauche) et des produits (à droite) le bilan suivant : 5Fe2++MnO4+8H+(aq)5Fe3++Mn2++4H2O.