Définitions fondamentales
Une réaction d'oxydoréduction (ou réaction redox) est un échange d'électrons entre deux espèces chimiques. Elle met en jeu un oxydant et un réducteur.
Oxydant
Espèce qui gagne des électrons. Elle est réduite au cours de la réaction.
Ox + ne⁻ → Red
Réducteur
Espèce qui perd des électrons. Elle est oxydée au cours de la réaction.
Red → Ox + ne⁻
💡 Moyen mnémotechnique
Oxydation = perte d'électrons (le réducteur s'oxyde)
Réduction = gain d'électrons (l'oxydant se réduit)
Couples redox et demi-équations
Un couple redox s'écrit Ox/Red. Chaque couple possède une demi-équation qui traduit l'échange d'électrons.
| Couple Ox/Red | Demi-équation |
|---|---|
| Cu²⁺/Cu | Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu |
| Zn²⁺/Zn | Zn²⁺ + 2e⁻ → Zn |
| Fe³⁺/Fe²⁺ | Fe³⁺ + e⁻ → Fe²⁺ |
| MnO₄⁻/Mn²⁺ | MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ → Mn²⁺ + 4H₂O |
Exemples d'applications
🔩 Corrosion du fer
Le fer s'oxyde au contact de l'eau et du dioxygène pour former de la rouille (oxyde de fer Fe₂O₃).
4Fe + 3O₂ + 6H₂O → 4Fe(OH)₃ → 2Fe₂O₃·3H₂O
🔋 Pile Daniell
Pile électrochimique utilisant les couples Cu²⁺/Cu et Zn²⁺/Zn. Le zinc s'oxyde (anode) et le cuivre se réduit (cathode).
Zn(s) + Cu²⁺(aq) → Zn²⁺(aq) + Cu(s)
⚡ Électrolyse
Réaction redox forcée par un courant électrique. Exemple : électrolyse de l'eau pour produire H₂ et O₂.
2H₂O(l) → 2H₂(g) + O₂(g)
📝 Exercices
Exercice 1 : Identifier oxydant et réducteur
Dans la réaction Fe + Cu²⁺ → Fe²⁺ + Cu, identifiez l'oxydant, le réducteur, et écrivez les deux demi-équations.
Exercice 2 : Équilibrer une réaction redox
Équilibrez la réaction entre le permanganate de potassium (MnO₄⁻) et le fer(II) (Fe²⁺) en milieu acide.
Exercice 3 : Pile électrochimique
Une pile est constituée des couples Ag⁺/Ag et Zn²⁺/Zn. Déterminez la polarité de chaque électrode et la réaction globale.
