NOMBRES - Curiosités, théorie et usages

 

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Chimie

 

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Oxydation et Réduction

 

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INDEX

 

Éléments chimiques

 

Sciences

 

Électronique

 

Oxydoréduction

Anode et cathode

Potentiel Hydrogène

 

Lycée

 

 

Sommaire de cette page

 

>>> Oxydoréduction

>>> Exemples de Redox

>>> Récapitulatif – Exemple de la pile

 

 

Oxydation et Réduction

Oxydoréduction

Redox

 

Une des réactions chimiques des plus importantes qui intervient dans la combustion, la corrosion (rouille, vert de gris …), la transformation de l'oxygène dans les êtres vivants, etc.  La respiration cellulaire est une combustion lente et donc une réaction d'oxydoréduction.

 

Cette réaction par échange d'électrons fait intervenir à la fois une réduction (départ d'électrons) et une oxydation (arrivée d'électrons).

 

 

 

Oxydoréduction

 

Étymologie

Réduire vient du latin reducere : ramener. Réduire un métal, c'est le ramener à son état neutre.

Du grec ancien oxus signifiant piquant, aigre, acide.

Propriété

Qui  a la propriété de désoxyder.

Qui a la propriété d'oxyder,

de produire une oxydation.

Action

Le réducteur s'oxyde

=> Oxydation (ex: combustion)

L'oxydant se réduit

=> Réduction

Oxygène

Corps chimique susceptible de fixer l'oxygène.

Corps chimique susceptible de libérer l'oxygène en le fixant sur la molécule à oxyder.

Plus généralement:

Électrons

Un réducteur est une espèce chimique capable de céder, c'est-à-dire de perdre un

ou plusieurs électrons.

Un oxydant est une espèce chimique capable de capter, c'est-à-dire de gagner un ou plusieurs électrons.

PERTE – REND

DONNE

GAIN – CAPTE

GAGNE 

Mnémotechnique

Le ducteur Rend des électrons.

Réducteur Donneur

L’Oxydant en Obtient.

 

Oxydant gagnant

Au final …

Résultat

Le réducteurs devient positif

Cation

L'oxydant devient négatif

Anion

Électrons

Le cation est

en manque d'électrons

L'anion a

un surplus d'électrons

Image graphique

(pour aider à la mémorisation seulement)

Manque d'électrons

sur la dernière couche orbitale

Surplus d'électrons

sur la dernière couche orbitale

Mnémotechnique

 

Si nous nions, c'est que nous sommes négatifs

Anions et cations

(Trop compliqué! Voyez plutôt le graphique en-dessous)

Le réducteur:

*    Diminue la valence d'un cation

ou

*    Augmente celle d'un anion

L'oxydant:

*    Augmente la valence d'un cation

ou

*    Diminue celle d'un anion

Échelle Redox (exemple)

 

 

En manque d'électrons (positif)

Des électrons en plus (négatif)

 

Pour mieux comprendre: suivez le graphique du bas avec celui du haut.

 

Exemples de REDOX

 

*      Le cuivre aqueux (en solution liquide) est un oxydant qui subit une réduction en gagnant deux électrons. Il devient cuivre sous forme solide.

*      Le zinc solide est un réducteur qui subit une oxydation en perdant deux électrons. Il devient zinc en solution aqueuse.
 

Exemple de réaction Redox

 

 

*    La réduction d'un oxydant est un gain d'électrons (descente sur l'échelle Redox)

*      L'oxydation d'un réducteur est une perte d'électrons (montée sur l'échelle redox).
 

 

Équations de réduction et d'oxydation

 

 

*    Cette forme éclatée permet la visualisation et le décompte des électrons échangés.

*    En l'occurrence, chacune met en jeu deux électrons. Tout va bien!

 

Équation éclatée deux: réduction et oxydation

 

 

 

*      La réduction du cuivre émet deux électrons et l'oxydation du fer en absorbe trois. Il est nécessaire d'équilibrer la réaction totale. 

*      Comme pour un système d'équations, les deux égalités sont pondérées puis sommées.
 

Méthode d'équilibrage de l'équation

 

 

 

Récapitulatif – Exemple de la pile  (Pile Daniell)

 

Pile  = générateur électrique formée de:

*    deux demi-piles, siège d'une réduction pour l'une et d'une oxydation pour l'autre

*    d'une jonction électrolytique pour la circulation des électrons: pont salin (notre exemple), paroi poreuse ou électrolyte fixé par un gel.  Les ions (ici les ions sulfate) présents dans le pont salin n'interviennent pas dans la réaction; leur rôle est de permettre le passage du courant dans la pile et d'assurer la neutralité électrique ds solutions.

Source pour la base du graphique: Les piles: processus chimiques – CNRS

 

 

RÉDUCTION à la CATHODE

OXYDATION à  l'  ANODE.            Voir Anode et Cathode

 

Note: Le sens conventionnel du courant, de la borne + vers la borne -, est inverse du sens de propagation des électrons.

 

Ce qui se passe au niveau des électrodes dans la solution:

 

 

 

 

 

Suite

*    Anode et cathode

*    Anion, cation

Voir

*    Électronique - Bases

*    Histoire de l'électronique

*    Montage de résistances

*    SciencesIndex

*    Tube triode

Site

*    Réaction d'oxydoréduction: un transfert d'électrons – lachimie.net

*    Les piles – CNRS – La chimie au lycée

*    Piles et accumulateurs – Séquence 5 du cours du CNED de première S

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http://villemin.gerard.free.fr/aScience/Electron/AnodCath.htm