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OXYDORÉDUCTION
Les applications des phénomènes d’oxydoréduction sont considérables : générateurs d’énergie,
métallurgie, électrolyses industrielles, analyse (en particulier pour l’environnement), etc.
Un point important pour les applications résulte de l’inertie thermodynamique et cinétique de
l’eau vis-à-vis des oxydants et réducteurs courants. Cela permet à la majorité des procédés d’être
développés en solution aqueuse, en accord avec les objectifs de la chimie contemporaine en terme
de développement durable.
Compte tenu de la multiplicité des retombées des processus d’oxydoréduction, les exercices
proposés dans le présent chapitre complètent en grande partie les exercices des chapitres 7 et
8 du livre CG/CS, de façon à donner tout un éventail d’illustrations.
9.1 OXYDANTS, RÉDUCTEURS, RÉACTIONS D’OXYDORÉDUCTION
z Définitions
z Un oxydant est une espèce chimique susceptible de capter des électrons. Lorsqu’un oxydant
capte des électrons, il est réduit. Une réduction est donc un gain d’électrons.
z Un réducteur est une espèce chimique susceptible de céder des électrons. Lorsqu’un réducteur
cède des électrons, il est oxydé. Une oxydation est donc une perte d’électrons.
z Oxydation et réduction sont des processus simultanés et indissociables ; ils constituent la
réaction d’oxydoréduction.
z Après avoir capté des électrons, un oxydant « Ox 1 » se transforme en sa forme réduite
« Red 1 ». Après avoir cédé des électrons un réducteur « Red 2 » se transforme en sa forme
oxydée « Ox 2 ». « Ox 1/Red 1 » ou « « Ox 2/Red 2 » sont des couples redox.
Un couple redox est défini par la demi-équation :
Ox + n e
– = Red
(9.1)
où n est le nombre d’électrons : (i) prélevés par Ox au réducteur d’un autre couple, ou à une
électrode, pour se convertir en Red, ou (ii) cédés par Red à l’oxydant d’un autre couple, ou à une
électrode, pour se transformer en Ox.
Un certain nombre de couples font intervenir, en solution aqueuse, les ions hydronium (écrits
H
+ par simplification) et les molécules d’eau. La demi-équation les caractérisant obéit alors à la
formulation générale :
α Ox + β H
+ + n e – = γ Red + δ H 2 O
( 9 . 2 )
RAPPELS DE COURS
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OXYDORÉDUCTION
Les applications des phénomènes d’oxydoréduction sont considérables : générateurs d’énergie,
métallurgie, électrolyses industrielles, analyse (en particulier pour l’environnement), etc.
Un point important pour les applications résulte de l’inertie thermodynamique et cinétique de
l’eau vis-à-vis des oxydants et réducteurs courants. Cela permet à la majorité des procédés d’être
développés en solution aqueuse, en accord avec les objectifs de la chimie contemporaine en terme
de développement durable.
Compte tenu de la multiplicité des retombées des processus d’oxydoréduction, les exercices
proposés dans le présent chapitre complètent en grande partie les exercices des chapitres 7 et
8 du livre CG/CS, de façon à donner tout un éventail d’illustrations.
9.1 OXYDANTS, RÉDUCTEURS, RÉACTIONS D’OXYDORÉDUCTION
z Définitions
z Un oxydant est une espèce chimique susceptible de capter des électrons. Lorsqu’un oxydant
capte des électrons, il est réduit. Une réduction est donc un gain d’électrons.
z Un réducteur est une espèce chimique susceptible de céder des électrons. Lorsqu’un réducteur
cède des électrons, il est oxydé. Une oxydation est donc une perte d’électrons.
z Oxydation et réduction sont des processus simultanés et indissociables ; ils constituent la
réaction d’oxydoréduction.
z Après avoir capté des électrons, un oxydant « Ox 1 » se transforme en sa forme réduite
« Red 1 ». Après avoir cédé des électrons un réducteur « Red 2 » se transforme en sa forme
oxydée « Ox 2 ». « Ox 1/Red 1 » ou « « Ox 2/Red 2 » sont des couples redox.
Un couple redox est défini par la demi-équation :
Ox + n e
– = Red
(9.1)
où n est le nombre d’électrons : (i) prélevés par Ox au réducteur d’un autre couple, ou à une
électrode, pour se convertir en Red, ou (ii) cédés par Red à l’oxydant d’un autre couple, ou à une
électrode, pour se transformer en Ox.
Un certain nombre de couples font intervenir, en solution aqueuse, les ions hydronium (écrits
H
+ par simplification) et les molécules d’eau. La demi-équation les caractérisant obéit alors à la
formulation générale :
α Ox + β H
+ + n e – = γ Red + δ H 2 O
( 9 . 2 )
RAPPELS DE COURS