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“MPSI-fin” — 2013/7/22 — 9:45 — page 525 — #533
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GÉNÉRALITÉS SUR L’OXYDORÉDUCTION
S O O
O
O
O
S
O
O
O
FIGURE 9.3 – Structure de LEWIS de l’ion peroxodisulfate S 2 O
2–
8
On observe 6 atomes d’oxygène de nombre d’oxydation : n.o.(O) = −II
et 2 atomes d’oxygène de nombre d’oxydation : n.o.(O) = −I.
Les deux atomes de soufre sont au nombre d’oxydation : n.o.(S) = +VI.
On appelle oxyde un édifice pour lequel l’oxygène est au nombre d’oxydation −II.
Définition
Ainsi CO et CO 2 désignent deux oxydes de carbone (le monoxyde de carbone et le dioxyde
de carbone) et Na 2 O désigne l’oxyde de sodium (ions Na + et O
2– ).
Nombres d’oxydation extrêmes et classification périodique
Les nombres d’oxydation envisageables pour un élément chimique sont toujours recherchés
dans un intervalle fini de valeurs, intervalle dépendant de la nature de l’élément chimique étudié. Les valeurs extrêmes des nombres d’oxydation envisageables pour un élément chimique
peuvent être déterminés à partir de la position de l’élément chimique dans la classification
périodique des élements (et donc à partir de l’écriture de la configuration électronique de
l’atome correspondant à l’élément chimique étudié, dans son état fondamental).
Ainsi, un élément chimique appartenant à la ligne numéro n de la classification périodique
pourra être présent sous une forme oxydée correspondant, au maximum, à la perte de l’intégralité des électrons de valence de l’atome. Ce même élément chimique pourra être présent sous une forme réduite correspondant, au maximum, à la saturation de la couche de
valence de l’atome. Parmi les différentes possibilités offertes (oxydation ou réduction de
l’atome), certaines sont évidemment privilégiées, et toutes ne sont pas observées, comme
ceci est mis en évidence dans les exemples suivants. Considérons l’atome de fluor F (Z = 9),
la configuration de l’atome à l’état fondamental s’écrit :
1s
2 2s
2 2p
5 .
Le fluor n’est rencontré en pratique qu’au nombre d’oxydation 0 (dans le difluor F 2 ) ou −I
(dans les ions fluorure F – ). On ne connaît pas de nombre d’oxydation positif du fluor, même
si a priori nous aurions pu envisager le départ des électrons de valence. Considérons l’atome
d’oxygène O (Z = 8), la configuration de l’atome à l’état fondamental s’écrit :
1s
2 2s
2 2p
4 .
L’oxygène est rencontré la plupart du temps au nombre d’oxydation −II (ions oxyde) ou au
nombre d’oxydation 0 (dioxygène). Le seul cas de nombre d’oxydation positif de l’oxygène
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S O O
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FIGURE 9.3 – Structure de LEWIS de l’ion peroxodisulfate S 2 O
2–
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On observe 6 atomes d’oxygène de nombre d’oxydation : n.o.(O) = −II
et 2 atomes d’oxygène de nombre d’oxydation : n.o.(O) = −I.
Les deux atomes de soufre sont au nombre d’oxydation : n.o.(S) = +VI.
On appelle oxyde un édifice pour lequel l’oxygène est au nombre d’oxydation −II.
Définition
Ainsi CO et CO 2 désignent deux oxydes de carbone (le monoxyde de carbone et le dioxyde
de carbone) et Na 2 O désigne l’oxyde de sodium (ions Na + et O
2– ).
Nombres d’oxydation extrêmes et classification périodique
Les nombres d’oxydation envisageables pour un élément chimique sont toujours recherchés
dans un intervalle fini de valeurs, intervalle dépendant de la nature de l’élément chimique étudié. Les valeurs extrêmes des nombres d’oxydation envisageables pour un élément chimique
peuvent être déterminés à partir de la position de l’élément chimique dans la classification
périodique des élements (et donc à partir de l’écriture de la configuration électronique de
l’atome correspondant à l’élément chimique étudié, dans son état fondamental).
Ainsi, un élément chimique appartenant à la ligne numéro n de la classification périodique
pourra être présent sous une forme oxydée correspondant, au maximum, à la perte de l’intégralité des électrons de valence de l’atome. Ce même élément chimique pourra être présent sous une forme réduite correspondant, au maximum, à la saturation de la couche de
valence de l’atome. Parmi les différentes possibilités offertes (oxydation ou réduction de
l’atome), certaines sont évidemment privilégiées, et toutes ne sont pas observées, comme
ceci est mis en évidence dans les exemples suivants. Considérons l’atome de fluor F (Z = 9),
la configuration de l’atome à l’état fondamental s’écrit :
1s
2 2s
2 2p
5 .
Le fluor n’est rencontré en pratique qu’au nombre d’oxydation 0 (dans le difluor F 2 ) ou −I
(dans les ions fluorure F – ). On ne connaît pas de nombre d’oxydation positif du fluor, même
si a priori nous aurions pu envisager le départ des électrons de valence. Considérons l’atome
d’oxygène O (Z = 8), la configuration de l’atome à l’état fondamental s’écrit :
1s
2 2s
2 2p
4 .
L’oxygène est rencontré la plupart du temps au nombre d’oxydation −II (ions oxyde) ou au
nombre d’oxydation 0 (dioxygène). Le seul cas de nombre d’oxydation positif de l’oxygène
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