Programme

Physique-Chimie (Spé) — Constitution et transformations de la matière

Les réactions d'oxydo-réduction

Oxydant, réducteur, couples redox, piles, nombre d'oxydation

Résumé synthétiqueFiche en 4 sectionsQuiz de 10 questionsGratuit, sans pub

Résumé

Les réactions d'oxydo-réduction (redox) reposent sur un transfert d'électrons entre espèces chimiques. L'oxydation est une perte d'électrons, la réduction un gain d'électrons. Un oxydant capte des électrons (il est réduit), un réducteur cède des électrons (il est oxydé). Chaque couple redox s'écrit $\mathrm{Ox}/\mathrm{Red}$, par exemple $\mathrm{Cu^{2+}/Cu}$ ou $\mathrm{Zn^{2+}/Zn}$, et sa demi-équation est $\mathrm{Ox} + n\,\mathrm{e^-} \rightarrow \mathrm{Red}$. Pour équilibrer une réaction, on écrit les deux demi-équations, on ajuste le nombre d'électrons échangés, puis on additionne. Exemple culte : une lame de zinc plongée dans du sulfate de cuivre cède $2$ électrons au cuivre. Le zinc se dissout — $\mathrm{Zn \rightarrow Zn^{2+} + 2\,e^-}$ — pendant que le cuivre se dépose — $\mathrm{Cu^{2+} + 2\,e^- \rightarrow Cu}$. C'est tout le principe des piles : on sépare les deux demi-réactions dans deux compartiments reliés par un pont salin, et les électrons circulent dans un circuit extérieur en produisant un courant. La pile Daniell ($\mathrm{Zn}/\mathrm{Cu}$) en est l'exemple historique.

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Questions fréquentes

Les points clés à retenir sur Les réactions d'oxydo-réduction, extraits du quiz de révision.

Un réducteur est une espèce qui :
Réponse :
Cède des électrons
Un réducteur cède des électrons (il est oxydé). Moyen mnémotechnique : le réducteur réduit l'autre en lui donnant ses $\mathrm{e^-}$.
Dans la pile Daniell, l'anode est :
Réponse :
L'électrode de zinc ($-$)
L'anode est l'électrode de zinc, siège de l'oxydation ($\mathrm{Zn \rightarrow Zn^{2+} + 2\,e^-}$). C'est le pôle négatif.
Lors de la réaction $\mathrm{Zn + Cu^{2+} \rightarrow Zn^{2+} + Cu}$ :
Réponse :
Le zinc est oxydé et $\mathrm{Cu^{2+}}$ est réduit
Le zinc perd $2\,\mathrm{e^-}$ (oxydé) et $\mathrm{Cu^{2+}}$ gagne $2\,\mathrm{e^-}$ (réduit). Il y a transfert d'électrons du $\mathrm{Zn}$ vers $\mathrm{Cu^{2+}}$.
Le rôle du pont salin dans une pile est de :
Réponse :
Assurer la neutralité électrique des solutions
Le pont salin laisse migrer les ions pour maintenir la neutralité électrique dans chaque demi-pile.