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“MPSI-fin” — 2013/7/22 — 9:45 — page 528 — #536
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CHAPITRE 9 – OXYDORÉDUCTION
Nombres d’oxydation de dérivés oxydés du chlore
Déterminer le nombre d’oxydation de chacun des atomes dans les édifices suivants :
HClO 4 , ClO
–
4 , ClO
–
3 .
Réponse :
Dans le cas de l’acide perchlorique HClO 4 , des ions perchlorate ClO
–
4 et des ions chlorate
ClO
–
3 , le nombre d’oxydation relatif à chacun des atomes d’oxygène vaut n.o.(O) = −II. Le
nombre d’oxydation de l’atome d’hydrogène dans l’acide perchlorique vaut n.o.(H)= +I.
En conséquence, le nombre d’oxydation relatif au chlore vaut +V dans le cas des ions ClO
–
3
et +VII dans le cas des ions ClO
–
4 ou de l’acide HClO 4 . Ainsi la réaction qui permet le passage de l’acide perchlorique aux ions perchlorate n’est pas une réaction d’oxydoréduction
(c’est une réaction acido-basique) tandis que la réaction permettant de transformer des ions
chlorate en ions perchlorate est une réaction d’oxydoréduction (précisément une oxydation).
Exercice résolu
1.4 Vocabulaire
Certaines espèces intervenant dans des réactions d’oxydoréduction particulières portent des
noms à connaître.
Une espèce se comportant comme un donneur d’électrons dans un couple et comme accepteur d’électrons dans un autre couple est qualifié d’ampholyte oxydoréducteur.
Définition
Ainsi l’ion fer(II) Fe 2+ est un ampholyte oxydoréducteur, il intervient dans deux couples
d’oxydoréduction : Fe 3+ /Fe 2+ et Fe 2+ /Fe(s).
Une réaction de dismutation voit le nombre d’oxydation d’un même élément augmenter
et diminuer simultanément.
Définition
Ainsi la réaction :
Cu
+
+ Cu
+
=
Cu (s) + Cu
2+
est une réaction de dismutation. Le cuivre de nombre d’oxydation +I est transformé en
cuivre de nombre d’oxydation 0 et en cuivre de nombre d’oxydation +II. Notons que la réaction inverse transformant un élément chimique présent sous deux nombres d’oxydation différents en une espèce contenant l’élément chimique à un nombre d’oxydation intermédiaire
est appelée rétrodismutation ou plus couramment médiamutation. Ainsi :
2 H 2 O + 2 MnO
−
4
+ 3 Mn
2+
=
5 MnO 2 + 4 H
+
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Nombres d’oxydation de dérivés oxydés du chlore
Déterminer le nombre d’oxydation de chacun des atomes dans les édifices suivants :
HClO 4 , ClO
–
4 , ClO
–
3 .
Réponse :
Dans le cas de l’acide perchlorique HClO 4 , des ions perchlorate ClO
–
4 et des ions chlorate
ClO
–
3 , le nombre d’oxydation relatif à chacun des atomes d’oxygène vaut n.o.(O) = −II. Le
nombre d’oxydation de l’atome d’hydrogène dans l’acide perchlorique vaut n.o.(H)= +I.
En conséquence, le nombre d’oxydation relatif au chlore vaut +V dans le cas des ions ClO
–
3
et +VII dans le cas des ions ClO
–
4 ou de l’acide HClO 4 . Ainsi la réaction qui permet le passage de l’acide perchlorique aux ions perchlorate n’est pas une réaction d’oxydoréduction
(c’est une réaction acido-basique) tandis que la réaction permettant de transformer des ions
chlorate en ions perchlorate est une réaction d’oxydoréduction (précisément une oxydation).
Exercice résolu
1.4 Vocabulaire
Certaines espèces intervenant dans des réactions d’oxydoréduction particulières portent des
noms à connaître.
Une espèce se comportant comme un donneur d’électrons dans un couple et comme accepteur d’électrons dans un autre couple est qualifié d’ampholyte oxydoréducteur.
Définition
Ainsi l’ion fer(II) Fe 2+ est un ampholyte oxydoréducteur, il intervient dans deux couples
d’oxydoréduction : Fe 3+ /Fe 2+ et Fe 2+ /Fe(s).
Une réaction de dismutation voit le nombre d’oxydation d’un même élément augmenter
et diminuer simultanément.
Définition
Ainsi la réaction :
Cu
+
+ Cu
+
=
Cu (s) + Cu
2+
est une réaction de dismutation. Le cuivre de nombre d’oxydation +I est transformé en
cuivre de nombre d’oxydation 0 et en cuivre de nombre d’oxydation +II. Notons que la réaction inverse transformant un élément chimique présent sous deux nombres d’oxydation différents en une espèce contenant l’élément chimique à un nombre d’oxydation intermédiaire
est appelée rétrodismutation ou plus couramment médiamutation. Ainsi :
2 H 2 O + 2 MnO
−
4
+ 3 Mn
2+
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5 MnO 2 + 4 H
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