Oxydants et réducteurs & Couple Redox

Documents pareils
Rappels sur les couples oxydantsréducteurs

THEME 2. LE SPORT CHAP 1. MESURER LA MATIERE: LA MOLE

BTS BAT 1 Notions élémentaires de chimie 1

1 ère partie : tous CAP sauf hôtellerie et alimentation CHIMIE ETRE CAPABLE DE. PROGRAMME - Atomes : structure, étude de quelques exemples.

K W = [H 3 O + ] [OH - ] = = K a K b à 25 C. [H 3 O + ] = [OH - ] = 10-7 M Solution neutre. [H 3 O + ] > [OH - ] Solution acide

EXERCICE II. SYNTHÈSE D UN ANESTHÉSIQUE : LA BENZOCAÏNE (9 points)

LABORATOIRES DE CHIMIE Techniques de dosage

Application à l astrophysique ACTIVITE

Fiche de révisions sur les acides et les bases

Physique Chimie. Utiliser les langages scientifiques à l écrit et à l oral pour interpréter les formules chimiques

T4 Pourquoi éteindre les phares d une voiture quand le moteur est arrêté? Comment fabriquer une pile? un accumulateur?

CHAPITRE 2 : Structure électronique des molécules

Physique Chimie. Réaliser les tests de reconnaissance des ions Cl -,

REACTIONS D OXYDATION ET DE REDUCTION

TP : Suivi d'une réaction par spectrophotométrie

Enseignement secondaire

ACIDES BASES. Chap.5 SPIESS

Chap 1: Toujours plus vite... Introduction: Comment déterminer la vitesse d une voiture?

Dr Berdj Haroutunian, 5, Chemin Gottret ch-1255 VEYRIER tél (0) berdj@haroutunian.ch

Vitesse d une réaction chimique

Séquence 6. Les piles électriques et l énergie chimique. Fabriquons et utilisons une pile de Volta

Décrets, arrêtés, circulaires

Physique : Thermodynamique

Principe de fonctionnement des batteries au lithium

Titre alcalimétrique et titre alcalimétrique complet

Séquence 5 Réaction chimique par échange de protons et contrôle de la qualité par dosage

Notes. Schéma général PRODUCTION ÉLECTROLYTIQUE Composés inorganiques, nonmétaux

SUIVI CINETIQUE PAR SPECTROPHOTOMETRIE (CORRECTION)

Site : mail : mennier@isnab.fr SUJET ES - session 2003 Page 1 68-(7(6VHVVLRQ

Le ph, c est c compliqué! Gilbert Bilodeau, agr., M.Sc.

Exercices sur le thème II : Les savons

SOLUTIONS TECHNOLOGIQUES D AVENIR

TS1 TS2 02/02/2010 Enseignement obligatoire. DST N 4 - Durée 3h30 - Calculatrice autorisée

ECO-PROFIL Production Stratifié HPL mince fabriqué par Polyrey

Chapitre 02. La lumière des étoiles. Exercices :

Séquence 4. Les liquides et la conduction électrique. 1 Qu est-ce qu une «solution aqueuse»? 2 Tous les liquides ne sont pas des solutions aqueuses.

BAC BLANC SCIENCES PHYSIQUES. Durée : 3 heures 30

ANALYSE SPECTRALE. monochromateur

ACCREDITATION CERTIFICATE. N rév. 5. Satisfait aux exigences de la norme NF EN ISO/CEI : 2005 Fulfils the requirements of the standard

BACCALAURÉAT GÉNÉRAL PHYSIQUE-CHIMIE

Effets électroniques-acidité/basicité

Défi 1 Qu est-ce que l électricité statique?

TS 31 ATTAQUE DE FOURMIS!

Partie 1. Addition nucléophile suivie d élimination (A N + E) 1.1. Réactivité électrophile des acides carboxyliques et groupes dérivés

Comprendre l Univers grâce aux messages de la lumière

LES SUBSTITUTIONS NUCLÉOPHILES EN SÉRIE ALIPHATIQUE S N 1 ET S N 2

TRAVAUX PRATIQUES D INTRODUCTION À L ÉTUDE DES RÉACTIONS ÉLECTROCHIMIQUES

Détermination des métaux : méthode par spectrométrie de masse à source ionisante au plasma d argon

Synthèse et propriétés des savons.

(aq) sont colorées et donnent à la solution cette teinte violette, assimilable au magenta.»

Meine Flüssigkeit ist gefärbt*, comme disaient August Beer ( ) et Johann Heinrich Lambert ( )

Sujet. calculatrice: autorisée durée: 4 heures

ChimGéné 1.3. Guide d utilisation. Auteur : Alain DEMOLLIENS Lycée Carnot - Dijon avec la collaboration de B. DIAWARA Ecole de Chimie de Paris

Hortensia! bleu! Hortensia!

Molécules et Liaison chimique

Le nouveau programme en quelques mots :

Mesures in situ et sur site

Cours d électricité. Introduction. Mathieu Bardoux. 1 re année. IUT Saint-Omer / Dunkerque Département Génie Thermique et Énergie

Professeur Eva PEBAY-PEYROULA

ne définition de l arbre.

Propulsion COLLÈGE. 1. Le moteur vulcain. > Expositions > Niveau 0 > CENTRE DE LANCEMENT

GENERALITES SUR LA MESURE DE TEMPERATURE

INTRODUCTION À L'ENZYMOLOGIE

PHYSIQUE-CHIMIE. Partie I - Spectrophotomètre à réseau

Chapitre 6. Réactions nucléaires. 6.1 Généralités Définitions Lois de conservation

Viandes, poissons et crustacés

Le monde nano et ses perspectives très prometteuses.

Chapitre 5 : Noyaux, masse et énergie

CONCOURS COMMUN 2010 PHYSIQUE

5.5.5 Exemple d un essai immunologique

Suivi d une réaction lente par chromatographie

Énergie. 26] Énergie Pour la Science - n Juillet 2011

U-31 CHIMIE-PHYSIQUE INDUSTRIELLES

Généralités. Chapitre 1

Les solutions. Chapitre 2 - Modèle. 1 Définitions sur les solutions. 2 Concentration massique d une solution. 3 Dilution d une solution

CORRIGE. CHAP 04-ACT PB/DOC Electrolyse de l eau 1/12 1. ALIMENTATION ELECTRIQUE D'UNE NAVETTE SPATIALE

Demande chimique en oxygène

Chapitre 11: Réactions nucléaires, radioactivité et fission

DM n o 8 TS Physique 10 (satellites) + Chimie 12 (catalyse) Exercice 1 Lancement d un satellite météorologique

Chapitre 1: Les métaux et leurs utilisations

relatif au Code international de gestion du cyanure

LES ELEMENTS CHIMIQUES

8/10/10. Les réactions nucléaires

Texte Agrégation limitée par diffusion interne

Mise en pratique : Etude de spectres

Calcaire ou eau agressive en AEP : comment y remédier?

pka D UN INDICATEUR COLORE

Pour améliorer la qualité Objectif esthétique pour l eau potable 1 mg/l

1.2 Coordinence. Notion de liaison de coordinence : Cas de NH 3. et NH 4+ , 3 liaisons covalentes + 1 liaison de coordinence.

MÉTHODE DE DÉSEMBOUAGE DE CIRCUITS DE CHAUFFAGE

Une entreprise innovante

Résonance Magnétique Nucléaire : RMN

4 ème PHYSIQUE-CHIMIE TRIMESTRE 1. Sylvie LAMY Agrégée de Mathématiques Diplômée de l École Polytechnique. PROGRAMME 2008 (v2.4)

Stage : "Développer les compétences de la 5ème à la Terminale"

Si on fabriquait une pile *?

Contenu pédagogique des unités d enseignement Semestre 1(1 ère année) Domaine : Sciences et techniques et Sciences de la matière

FICHE 1 Fiche à destination des enseignants

CHAPITRE VI : HYBRIDATION GEOMETRIE DES MOLECULES

Notions de Chimie Générale - 4. Sommaire

Niveau 2 nde THEME : L UNIVERS. Programme : BO spécial n 4 du 29/04/10 L UNIVERS

Transcription:

Sciences Physiques 1S S. Zayyani Unité : Mesures en chimie Chapitre: Chapitre 6 Réactions oxydo-réduction Fiche de Cours Oxydants et réducteurs & Couple Redox Même si on l introduit concrètement pour la première fois ici, vous avez déjà rencontré la notion d une réaction d oxydoréduction en 3 eme, et plus récemment dans le chapitre précédent! En effet les réaction entre les acides et les métaux, ainsi que les piles électrochimiques que l on a construite en 3eme sont différents exemples des réaction d orn. Le fil conducteur dans les différent cas est l importance centrale des électrons mis-en-jeu. DÉFINTION : Un oxydant est une espèce chimique capable de gagner (ou capter) des électrons C'est-à-dire : On dit que l oxydant se réduit. Une réduction est donc une capture d électrons. Ox + ne réduction Red Exemple : Les ions de cuivre (II) se réduisent Cu 2+ + 2e = Cu dans cette réaction, les ions Cu 2+ sont les oxydant (car ils captent des électrons), le métal cuivre Cu est le réducteur (car il est capable de perdre ses électrons, dans la réaction inverse), et la réaction est une réduction (car il s agit d une capture d électrons). Un réducteur est une espèce chimique capable céder (ou perdre) des électrons. C'est-à-dire : On dit que lors de cette réaction le réducteur s oxyde. Une oxydation est donc une perte d élection. Red oxydation Ox + ne Exemple : Le métal Zinc s oxyde : Zn = Zn 2+ + 2e dans cette réaction, le métal Zn est le réducteur (car ils céde des électrons), l ion Zn 2+ est l oxydant (car il est capable de capter des électrons, dans la réaction inverse), et la réaction est une oxydation (car il s agit d une perte d électrons). REMARQUE : Notons déjà les parallèles avec les acides et les bases : Dans les réaction A/B la particule échangée est un proton H + 1

Dans une réaction O/R la particule échangée est un électron e Donc, si on raisonne comment pour les acides et les base nous pouvons introduire la notion d un couple oxydant/réducteur : DÉFINTION : Une espèce oxydante et une espèce réductrice forme un couple oxydant/réducteur (O/R) si l on peut passer de l une à l autre par gain ou perte d électron(s). Un tel couple est noté ox/red (l oxydant noté toujours d abord, à gauche). On parle donc d oxydante et de réducteur conjugué. Selon les conditions expérimentales, on peut observer la transformation dans un des deux sens : Ox + ne Red ou Red Ox + ne on associe donc à un couple o/r une demi-équation d oxydoréduction (appelée aussi redox) : Ox + ne = Red Comme d habitude, les principes sont assez simples et directs, mais dans l application on peut toujours rencontrer des difficultés. Trouver la demi-équation d un couple est très important, et pas toujours évident. Il faut exploiter de différentes propriétés des réactions chimiques : la conservation de tous les éléments, la conservation de la charge électrique, etc. Donc voici une méthode générale pour équilibrer les demi-équations d un couple 1. Ecrire l ébauche de la demi-équation sans les coefficients stœchiométriques 2. Equilibrer les atomes de l élément commun à l oxydant et au réducteur. 3. Equilibrer les atomes d oxygène en ajoutant des molécules d eau H 2 O (l). 4. Equilibrer les atomes d hydrogène avec les ions H + (aq). 5. Equilibrer les électrons en utilisant des électrons e. Maintenant étudions quelques couples importants : Couple cation métallique/métal les métaux ont tendance à former des cations. D une manière générale on désigne un métal par la lettre M (s), n+ et son cation M (aq). Donc la demi-équation de ce couple est : Le couple M (aq ) n+ /M (s) : Couples Ion monoatomique et molécule 1) Le couple H (aq) + /H 2 (g) : ce couple très prévalent est un des couples présents lors des réaction entre les acides et d autres substance (e.g. attaque d un métal par un acide). 2

2) Le couple I 2 (aq) /I (aq) (diiode/iodure) : un couple utilisé souvent dans les dosages. Couples dans lesquels un élément commun s associe à l oxygène 2 2 1) Le couple S 4 O 6 (aq ) /S 2 O 3 (aq ) (tétrathionate/thiosulfate) : 2) Le couple O 2 (g) /H 2 O (l) : Ce couple est un couple très important en chimie. Il intervient dans les réactions de corrosion des métaux placés au contact de solutions aqueuses contenant du dioxygène. Il est mis-en-jeu également dans le processus de la respiration. 2+ 3) Le couple MnO 4 (aq) /Mn (aq) (permanganate/ion manganèse II) : Ce couple a une demi-équation un peu compliquée. Suivons alors les étapes données précédemment : Etape 1) Etape 2) Etape 3) Etape 4) Etape 5) 3

2 3+ 4) Le couple Cr 2 O 7 (aq) /Cr (aq) (dichromate/ion de chrome III) : le dichromate a une couleur jaune alors que son réducteur conjugué, l ion de chrome III est de couleur verte. Voici un tableau récapitulatif : Couple Oxydant Réducteur Demi-équation redox H + (aq) /H 2 (g) M n+ (aq) /M (s) Fe 3+ 2+ (aq) /Fe (aq) I 2 (aq) /I (aq) 2+ MnO 4 (aq) /Mn (aq) 2 2 S 4 O 6 (aq) /S 2 O 3 (aq) O 2 (g) /H 2 O (l) 2 3+ Cr 2 O 7 (aq) /Cr (aq) QUELQUES REMARQUES : Il est très important de noter que les transformations étudiées dans ce chapitre on lieu en solution aqueuse, mais que comme les électrons libres ne peuvent exister en solution, cette écriture est formelle et constitue une schématisation. Tous les électrons perdus par le réducteur sont donc captés par l oxydant. + Lorsque la présence des ions H (aq ) est nécessaire afin d équilibrer la demi-équation, cela indique que la réaction a lieu dans un milieu acide (ou milieu acidifié). Il y a bien un lien entre la structure électronique d un élément, son placement dans la classification périodique et son caractère oxydant ou réducteur. Les principaux réducteurs sont les métaux et les alcalins-terreux. Les principaux oxydants sont les corps simples (en particulier le dioxygène), et les dihalogènes. 4

Réactions d oxydoréduction DÉFINTION : Une réaction d oxydoréduction, aussi appelée une réaction redox, est une réaction caractérisée par un tranfert d électrons entre deux réactifs : l oxydant et le réducteur. Il s agit donc d une réaction entre deux couple redox. L oxydant d un couple réagit avec le réducteur de l autre couple, et les produits de la réactions sont le reducteur et l oxydant conjugué. L équation chimique redox entre les couples Ox 1/Red 1 Ox 1 + n 1 e Red 1 Ox 2 /Red 2 Ox 2 + n 2 e Red 2 sera : Ox 1 + n 1 e Red 1 réduction Red 2 Ox 2 + n 2 e oxydation Afin d équilibrer les réactions, il faut faire intervenir les coefficients stoechiométriques n 1 et n 2, et on obtient la réaction redox n 2 Ox 1 + n 1 Red 2 n 1 Ox 2 + n 2 Red 1 EX Trouver la réaction redox entre les couples suivants : 1) Argent Ag + (aq) /Ag (s) et cuivre Cu 2+ (aq) /Cu (s) 2) Aluminium Al 3+ (aq) /Al (s) et dihydrogène H + (aq ) /H 2 (g) 2+ 3) Permanganate MnO 4 (aq ) /Mn (aq ) et étain Sn 4+ (aq) 2+ /Sn (aq) 5

6

7

8

9