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“MPSI-fin” — 2013/7/22 — 9:45 — page 517 — #525
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Oxydoréduction
L’oxydoréduction, qui s’inscrit dans la problématique du transfert de particules, met en jeu
le transfert d’électrons. Ce transfert revêt une importance particulière puisqu’à chaque
fois que démarre une voiture, que fonctionne une pile ou que se corrode une structure
ce sont des réactions d’échange électronique qui interviennent. Au niveau biologique,
la photosynthèse ou la respiration sont orchestrées par un transfert d’électrons ; au niveau industriel de nombreux composés (aluminium Al(s), dichlore Cl 2 (g)) sont préparés
par une réaction d’oxydoréduction. La classe de première S a vu l’introduction de la notion de couple oxydant-réducteur et l’écriture du bilan d’une réaction d’oxydoréduction,
ainsi que la présentation du fonctionnement d’une pile. Dans ce chapitre, nous rappelons
la définition d’un couple oxydant-réducteur et l’écriture d’une équation d’oxydoréduction. L’étude quantitative des phénomènes ayant lieu dans une pile requiert l’introduction
d’une équation fondamentale : l’équation des potentiels de NERNST. L’utilisation de cette
équation permet d’étudier les différents types d’électrodes envisageables, d’effectuer le
calcul des constantes d’équilibre associées aux réactions d’oxydoréduction mais aussi
d’évaluer l’influence des réactions de complexation ou de précipitation sur les propriétés
oxydoréductrices. Enfin, le cas des titrages potentiométriques sera abordé, ainsi qu’une
mise en œuvre expérimentale des notions.
1 Généralités sur l’oxydoréduction
1.1 Transfert électronique, vocabulaire
Couples oxydant-réducteur, exemple des couples de l’eau
Un oxydant (ou forme oxydée) est une espèce susceptible de capter un ou plusieurs électrons. Un réducteur (ou forme réduite) est une espèce susceptible de fournir un ou plusieurs
électrons.
Définition
Ce transfert électronique est représenté de façon symbolique sous la forme d’une demiéquation de la forme :
Ox + n e
−
=
Red
(Ox désigne la forme oxydée tandis que Red désigne la forme réduite). Ainsi dans l’échange
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Oxydoréduction
L’oxydoréduction, qui s’inscrit dans la problématique du transfert de particules, met en jeu
le transfert d’électrons. Ce transfert revêt une importance particulière puisqu’à chaque
fois que démarre une voiture, que fonctionne une pile ou que se corrode une structure
ce sont des réactions d’échange électronique qui interviennent. Au niveau biologique,
la photosynthèse ou la respiration sont orchestrées par un transfert d’électrons ; au niveau industriel de nombreux composés (aluminium Al(s), dichlore Cl 2 (g)) sont préparés
par une réaction d’oxydoréduction. La classe de première S a vu l’introduction de la notion de couple oxydant-réducteur et l’écriture du bilan d’une réaction d’oxydoréduction,
ainsi que la présentation du fonctionnement d’une pile. Dans ce chapitre, nous rappelons
la définition d’un couple oxydant-réducteur et l’écriture d’une équation d’oxydoréduction. L’étude quantitative des phénomènes ayant lieu dans une pile requiert l’introduction
d’une équation fondamentale : l’équation des potentiels de NERNST. L’utilisation de cette
équation permet d’étudier les différents types d’électrodes envisageables, d’effectuer le
calcul des constantes d’équilibre associées aux réactions d’oxydoréduction mais aussi
d’évaluer l’influence des réactions de complexation ou de précipitation sur les propriétés
oxydoréductrices. Enfin, le cas des titrages potentiométriques sera abordé, ainsi qu’une
mise en œuvre expérimentale des notions.
1 Généralités sur l’oxydoréduction
1.1 Transfert électronique, vocabulaire
Couples oxydant-réducteur, exemple des couples de l’eau
Un oxydant (ou forme oxydée) est une espèce susceptible de capter un ou plusieurs électrons. Un réducteur (ou forme réduite) est une espèce susceptible de fournir un ou plusieurs
électrons.
Définition
Ce transfert électronique est représenté de façon symbolique sous la forme d’une demiéquation de la forme :
Ox + n e
−
=
Red
(Ox désigne la forme oxydée tandis que Red désigne la forme réduite). Ainsi dans l’échange