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“MPSI-fin” — 2013/7/22 — 9:45 — page 521 — #529
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GÉNÉRALITÉS SUR L’OXYDORÉDUCTION
et :
6 e
−
+ Cr 2 O
2−
7
+ 14 H
+
=
2 Cr
3+
+ 7 H 2 O.
La première demi-équation est multipliée par 6, les demi-équations sont additionnées pour
fournir l’équation d’oxydoréduction :
6 Fe
2+
+ Cr 2 O
2−
7
+ 14 H
+
=
6 Fe
3+
+ 2 Cr
3+
+ 7 H 2 O.
Une telle écriture suppose que les couples oxydant-réducteur envisagés existent en
milieu acide (la réaction est équilibrée avec des ions H + ). Dans le cas de couples
évoluant en milieu basique, il est nécessaire d’équilibrer l’équation d’oxydoréduction en faisant intervenir des ions hydroxyde HO
– . Une méthode consiste à équilibrer fictivement la réaction en milieu acide puis à faire disparaître les ions H + en
ajoutant autant d’ions HO
– que d’ions H + présents. Il faut évidemment ajouter autant d’ions HO
– aux réactifs et aux produits, les ions H + disparaissent en considérant
que H + +HO
– forment la molécule d’eau H 2 O.
Oxydation du cuivre et les ions nitrate
Équilibrer la réaction d’oxydoréduction engageant les couples NO
–
3 /NO(g) et Cu
2+ /Cu(s)
en milieu acide et témoignant de l’oxydation du cuivre Cu(s) par les ions nitrate.
Réponse :
Écrivons les deux demi-équations d’oxydoréduction :
NO
−
3
+ 4 H + + 3 e −
=
NO (g) + 2 H 2 O
Cu (s) = Cu
2+
+ 2 e − .
Il convient alors de multiplier la première demi-équation d’oxydoréduction par 2 et la
deuxième demi-équation par 3. L’addition des demi-équations ainsi multipliées fournit la
réaction d’oxydoréduction sous la forme :
3 Cu (s) + 2 NO
−
3
+ 8 H + = 3 Cu
2+
+ 2 NO (g) + 4 H 2 O.
Il s’agit de la réaction observée lorsqu’on fait agir de l’acide nitrique sur du cuivre métallique.
Exercice résolu
Considérons le cas des ions cyanure CN
– oxydés par les ions permanganate MnO
–
4 en milieu
basique. Les couples engagés (en milieu basique) sont MnO
–
4 /MnO 2 (s) et CNO
– /CN
– . Le
but est d’équilibrer la réaction d’oxydoréduction. La réaction est tout d’abord équilibrée en
milieu acide en utilisant la méthode décrite précédemment :
2 MnO
−
4
+ 2 H
+
+ 3 CN
−
=
2 MnO 2 (s) + 3 CNO
−
+ H 2 O.
Afin d’équilibrer la réaction en milieu basique, deux ions HO
– sont ajoutés aux réactifs et
aux produits ; deux ions H + associés à deux ions HO
– forment deux molécules d’eau H 2 O.
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GÉNÉRALITÉS SUR L’OXYDORÉDUCTION
et :
6 e
−
+ Cr 2 O
2−
7
+ 14 H
+
=
2 Cr
3+
+ 7 H 2 O.
La première demi-équation est multipliée par 6, les demi-équations sont additionnées pour
fournir l’équation d’oxydoréduction :
6 Fe
2+
+ Cr 2 O
2−
7
+ 14 H
+
=
6 Fe
3+
+ 2 Cr
3+
+ 7 H 2 O.
Une telle écriture suppose que les couples oxydant-réducteur envisagés existent en
milieu acide (la réaction est équilibrée avec des ions H + ). Dans le cas de couples
évoluant en milieu basique, il est nécessaire d’équilibrer l’équation d’oxydoréduction en faisant intervenir des ions hydroxyde HO
– . Une méthode consiste à équilibrer fictivement la réaction en milieu acide puis à faire disparaître les ions H + en
ajoutant autant d’ions HO
– que d’ions H + présents. Il faut évidemment ajouter autant d’ions HO
– aux réactifs et aux produits, les ions H + disparaissent en considérant
que H + +HO
– forment la molécule d’eau H 2 O.
Oxydation du cuivre et les ions nitrate
Équilibrer la réaction d’oxydoréduction engageant les couples NO
–
3 /NO(g) et Cu
2+ /Cu(s)
en milieu acide et témoignant de l’oxydation du cuivre Cu(s) par les ions nitrate.
Réponse :
Écrivons les deux demi-équations d’oxydoréduction :
NO
−
3
+ 4 H + + 3 e −
=
NO (g) + 2 H 2 O
Cu (s) = Cu
2+
+ 2 e − .
Il convient alors de multiplier la première demi-équation d’oxydoréduction par 2 et la
deuxième demi-équation par 3. L’addition des demi-équations ainsi multipliées fournit la
réaction d’oxydoréduction sous la forme :
3 Cu (s) + 2 NO
−
3
+ 8 H + = 3 Cu
2+
+ 2 NO (g) + 4 H 2 O.
Il s’agit de la réaction observée lorsqu’on fait agir de l’acide nitrique sur du cuivre métallique.
Exercice résolu
Considérons le cas des ions cyanure CN
– oxydés par les ions permanganate MnO
–
4 en milieu
basique. Les couples engagés (en milieu basique) sont MnO
–
4 /MnO 2 (s) et CNO
– /CN
– . Le
but est d’équilibrer la réaction d’oxydoréduction. La réaction est tout d’abord équilibrée en
milieu acide en utilisant la méthode décrite précédemment :
2 MnO
−
4
+ 2 H
+
+ 3 CN
−
=
2 MnO 2 (s) + 3 CNO
−
+ H 2 O.
Afin d’équilibrer la réaction en milieu basique, deux ions HO
– sont ajoutés aux réactifs et
aux produits ; deux ions H + associés à deux ions HO
– forment deux molécules d’eau H 2 O.
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