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I. Définition :
a. oxydation : réaction au cours de laquelle un élément perd des électrons
Fe
Fe2+ + 2 e- (transformation du fer métallique en ions Fe2+)
b. réduction : réaction au cours de laquelle un élément gagne des électrons
Ag+ + 1 e
Historiquement, les termes "réduction" et oxydation" désignaient des réactions au cours desquelles un ajout ou une perte d'oxygène était observée, comme dans le cas de l'apparition de rouille (oxyde de fer).
II. Mise en évidence de l'oxydoréduction :
| 1. Cu(s) + Ag+NO3-(aq)
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Au temps t = 0 (gauche), le cuivre est de coloration brune orangée brillant. Après quelques minutes (droite), le cuivre métallique disparaît, la solution bleuit et l'on peut constater l'apparition de paillettes brillantes. Il y a également apparition de bulles. |
| 2. Zn(s) + Cu2+SO42-(aq)
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Au temps t = 0 (gauche), la solution est de couleur bleue. Après quelques minutes (droite), les pastilles de zinc noircissent, la solution se décolore et l'on constate l'apparition de paillettes de cuivre métallique en surface.
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III. Mise en équation et terminologie :
| 1. Cu(s) + Ag+NO3-(aq) | |
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Le cuivre perd au cours de la réaction deux électrons. Cette réaction se nomme oxydation. Le cuivre est appelé réducteur, car c'est lui qui donne des électrons. |
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L'argent (sous forme d'ion) capte un électron libéré par le cuivre. L'argent est appelé oxydant. Cette réaction se nomme réduction. |
| Deux électrons sont libérés par le cuivre, or l'ion argent ne peut en capter qu'un seul. Pour équilibrer cette réaction, il faut qu'un atome de cuivre réagisse avec deux ions argent. |
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L'on écrit ensuite l'équation bilan en
additionnant membre à membre de part et d'autre de la flèche de
réaction.
L'on peut simplifier ce qui se trouve dans les deux membres. |
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Durant ces étapes nous avons volontairement
négligé les ions NO3-. On les réintègre dans
les proportions définies par la pondération dans les deux membres.
On écrit ensuite l'équation sous forme moléculaire et non plus ionique. |
| 2. Zn(s) + Cu2+SO42-(aq) | |
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L'on obtient l'équation ci-contre selon la
même méthode. Ici, les électrons apparaissant en même nombre, l'équation est déjà pondérée. |
IV. Echelle d'oxydoréduction :
Comment déterminer quelle sera la réaction spontanée observée entre deux couples d'oxydoréduction ?
Quel sera la réaction spontanée entre les couples Pb2+/Pb et Al3+/Al ?
Afin de pouvoir déterminer qui jouera le rôle de réducteur ou d'oxydant, il faut regarder dans la table REDOX la position relative des deux couples.
Le couple le plus haut dans le tableau réalisera spontanément la réduction. Le couple situé le plus bas réalisera spontanément l'oxydation. Il faut donc regarder la position relative des éléments dans le tableau.
Dans notre exemple : Pb2+/Pb prend les e- (réduction) et Al3+/Al cède les e- (oxydation)
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