Les oxydants et les réducteurs en solution aqueuse

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Fiches
Classe(s) : 1re ST2S | Thème(s) : L'utilisation en toute sécurité des antiseptiques et des désinfectants

A Définitions

Un oxydant est une espèce chimique capable de capter un ou plusieurs électrons en solution aqueuse. Quand l’oxydant a capté un ou plusieurs électrons, il est réduit.

Exemple

L’ion Fe2+ est un oxydant, il se transforme en fer métallique en captant 2 électrons : Fe2+ + 2 e = Fe.

Un réducteur est une espèce chimique capable de céder un ou plusieurs électrons en solution aqueuse. Quand le réducteur a cédé un ou plusieurs électrons, il est oxydé.

B Les couples oxydant/réducteur

Un couple oxydant/réducteur comporte un oxydant Ox et un réducteur Réd. Une demi-équation électronique, aussi appelée équation d’oxydo-réduction, lie les deux espèces chimiques :

Oxydant + n e – = Réducteur ou Ox + n e= Réd

Ox et Réd forment le couple oxydant réducteur Ox/Réd.

On place un signe égal dans les demi-équations électroniques au lieu d’une simple flèche utilisée pour les réactions chimiques.

Attention

La forme oxydante est toujours écrite en premier dans le couple.

Tableau de 6 lignes, 2 colonnes ;Corps du tableau de 6 lignes ;Ligne 1 : Couple oxydant/réducteur; Demi-équation électronique; Ligne 2 : I2/I – (diiode/ion iodure); I2 + 2 e– = 2 I–; Ligne 3 : O2/H2O2 (dioxygène/peroxyde d’hydrogène); O2 + 2 H+ + 2 e– = H2O2; Ligne 4 : H2O2/H2O (peroxyde d’hydrogène/eau); H2O2 + 2 H+ + 2 e– = 2 H2O; Ligne 5 : MnO4−/Mn2+ (ion permanganate/ion manganèse); MnO4− + 8 H+ + 5 e– = Mn2+ + 4 H2O; Ligne 6 : ClO–/Cl– (ion hypochlorite/ion chlorure); ClO– + H2O + 2 e– = Cl– + 2 OH–;

Exemple

Dans l’équation C6H8O6 = C6H6O6 + 2 H+ + 2 e, C6H8O6 cède les électrons, c’est le réducteur du couple tandis que C6H6O6 est l’oxydant puisqu’il les reçoit. Le couple est donc C6H6O6/C6H8O6.

C La réaction d’oxydo-réduction

Une réaction d’oxydo-réduction se produit entre l’oxydant Ox1 d’un couple et le réducteur d’un autre couple Réd2. Il y a transfert d’électrons :

le réducteur Réd2 cède des électrons et est oxydé en oxydant Ox2 ;

l’oxydant Ox1 capte les électrons cédés et est réduit en réducteur Réd1.

Le nombre d’électrons cédés par le réducteur 2 est égal au nombre d’électrons captés par l’oxydant 1, car les électrons ne peuvent pas exister à l’état libre en solution aqueuse.

Image dont le contenu est ; Fin de l'image

Remarque

En 1re ST2S, vous devez être capable d’écrire l’équation d’oxydo-réduction, les demi-équations électroniques étant données.

Exemple

En utilisant le tableau précédent, écrire l’équation d’oxydation des ions iodure I par les ions permanganate MnO4.

Les couples et les demi-équations qui interviennent sont :

MnO4/Mn2+ : MnO4 + 8 H+ + 5 e = Mn2++ 4 H2O

et I2/I – : I2 + 2 e = 2 I

Il faut multiplier la première par 2 et la seconde par 5 pour avoir le même nombre d’électrons dans chacune, soit :

MnO4/Mn2+ : 2MnO4 + 16 H+ + 10 e = 2 Mn2++ 8 H2O et I2/I. : 5 I2 + 10 e = 10 I.

L’équation finale est alors : 2MnO4 + 16 H+ + 10 I 2 Mn2++ 8 H2O + 5 I2

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