17.3 Ajustement des nombres stœchiométriques des réactions d’oxydoréduction
275
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
c) (S 2 O 3
2– ϩ MnO 4
– ) Æ (SO 4
2– ϩ Mn 2ϩ ) (milieu acide)
d) (H 3 PO 3 ) Æ ( PH 3 ϩ H 3 PO 4 )
e) (SO 2 ϩ Cr 2 O 7
2– ) Æ (Cr 3ϩ ϩ HSO 4
– ) (milieu acide)
f) (Cl 2 ϩ HO – ) Æ (Cl – ϩ ClO 3
– )
g) (IO 3
– ϩ I – ) Æ I 2
h) (ClO 4
– ϩ Sn 2ϩ ) Æ (Cl – ϩ Sn 4ϩ )
Solution
Exemple : 1) On n’écrit pas : NH 4 Cl (aq) ϩ KOH (aq) ϭ NH 3 (aq) ϩ KCl (aq) ϩ H 2 O
mais :
NH 4
ϩ ϩ HO – ϭ NH 3 ϩ H 2 O.
Tous les D.O. se conservent : N –III , H I , Cl –I , K I , O –II . Il s’agit d’une réaction acidobasique
comportant un échange de proton H ϩ .
2)
MnO 2 ϩ 4 HCl ϭ MnCl 2 ϩ Cl 2 ϩ 2 H 2 O.
Ni O (le plus électronégatif des éléments présents), ni H (toujours lié à un élément plus électronégatif que lui, Cl ou O) ne peuvent avoir changé de D.O. Il reste Mn et Cl :
• pour Cl, cela saute aux yeux, puisque son D.O. est nul dans Cl 2 et ne l’est pas (c’est – I) dans
HCl ;
• pour Mn, il faut procéder comme dans l’exercice 17.2 : son D.O. est IV dans MnO 2 et II dans
MnCl 2.
Il s’agit donc bien d’une réaction d’oxydoréduction et les deux demi-réactions sont caractérisées
par les équations stœchiométriques :
Mn IV ϩ 2e – ϭ Mn II
et
Cl –I ϭ Cl 0 ϩ e –
et les réactions électrochimiques s’écrivent :
MnO 2 + 4 H + + 2 e – ϭ Mn 2+ + 2 H 2 O
2 Cl – ϭ Cl 2 + 2 e –
Une réaction redox associe nécessairement une oxydation et une réduction : un
élément voit son D.O. augmenter et un autre le voit diminuer (parfois, il peut s’agir
du même élément, dont une partie est oxydée et l’autre réduite ; c’est alors une
dismutation).
Pour savoir si une réaction est une réaction d’oxydoréduction, il faut donc repérer
si au moins un élément est oxydé ou réduit. Dans l’affirmative, une confirmation
sera apportée par la mise en évidence d’une modification inverse de l’état d’oxydation d’un autre élément.
Il n’est pas nécessaire, en général, de déterminer les D.O. de tous les éléments
présents dans les réactifs, puis dans les produits. Le plus souvent, entre autres,
l’oxygène (combiné) garde son D.O. – II, H et les métaux alcalins (combinés)
gardent leur D.O. ϩ I.
Lorsqu’une réaction se produit en solution, l’équation stœchiométrique doit être
écrite pour les espèces chimiques (ions et molécules) qui s’y trouvent et qui sont
transformés chimiquement ; on ne fait pas apparaître les ions spectateurs.
275
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
c) (S 2 O 3
2– ϩ MnO 4
– ) Æ (SO 4
2– ϩ Mn 2ϩ ) (milieu acide)
d) (H 3 PO 3 ) Æ ( PH 3 ϩ H 3 PO 4 )
e) (SO 2 ϩ Cr 2 O 7
2– ) Æ (Cr 3ϩ ϩ HSO 4
– ) (milieu acide)
f) (Cl 2 ϩ HO – ) Æ (Cl – ϩ ClO 3
– )
g) (IO 3
– ϩ I – ) Æ I 2
h) (ClO 4
– ϩ Sn 2ϩ ) Æ (Cl – ϩ Sn 4ϩ )
Solution
Exemple : 1) On n’écrit pas : NH 4 Cl (aq) ϩ KOH (aq) ϭ NH 3 (aq) ϩ KCl (aq) ϩ H 2 O
mais :
NH 4
ϩ ϩ HO – ϭ NH 3 ϩ H 2 O.
Tous les D.O. se conservent : N –III , H I , Cl –I , K I , O –II . Il s’agit d’une réaction acidobasique
comportant un échange de proton H ϩ .
2)
MnO 2 ϩ 4 HCl ϭ MnCl 2 ϩ Cl 2 ϩ 2 H 2 O.
Ni O (le plus électronégatif des éléments présents), ni H (toujours lié à un élément plus électronégatif que lui, Cl ou O) ne peuvent avoir changé de D.O. Il reste Mn et Cl :
• pour Cl, cela saute aux yeux, puisque son D.O. est nul dans Cl 2 et ne l’est pas (c’est – I) dans
HCl ;
• pour Mn, il faut procéder comme dans l’exercice 17.2 : son D.O. est IV dans MnO 2 et II dans
MnCl 2.
Il s’agit donc bien d’une réaction d’oxydoréduction et les deux demi-réactions sont caractérisées
par les équations stœchiométriques :
Mn IV ϩ 2e – ϭ Mn II
et
Cl –I ϭ Cl 0 ϩ e –
et les réactions électrochimiques s’écrivent :
MnO 2 + 4 H + + 2 e – ϭ Mn 2+ + 2 H 2 O
2 Cl – ϭ Cl 2 + 2 e –
Une réaction redox associe nécessairement une oxydation et une réduction : un
élément voit son D.O. augmenter et un autre le voit diminuer (parfois, il peut s’agir
du même élément, dont une partie est oxydée et l’autre réduite ; c’est alors une
dismutation).
Pour savoir si une réaction est une réaction d’oxydoréduction, il faut donc repérer
si au moins un élément est oxydé ou réduit. Dans l’affirmative, une confirmation
sera apportée par la mise en évidence d’une modification inverse de l’état d’oxydation d’un autre élément.
Il n’est pas nécessaire, en général, de déterminer les D.O. de tous les éléments
présents dans les réactifs, puis dans les produits. Le plus souvent, entre autres,
l’oxygène (combiné) garde son D.O. – II, H et les métaux alcalins (combinés)
gardent leur D.O. ϩ I.
Lorsqu’une réaction se produit en solution, l’équation stœchiométrique doit être
écrite pour les espèces chimiques (ions et molécules) qui s’y trouvent et qui sont
transformés chimiquement ; on ne fait pas apparaître les ions spectateurs.