Définition
Oxydo-réduction
Réactions chimiques impliquant le transfert d’électrons entre deux espèces chimiques, modifiant ainsi leur état d’oxydation.
Oxydation
Perte d'électrons par une espèce chimique, entraînant une augmentation de son état d’oxydation.
Réduction
Gain d'électrons par une espèce chimique, entraînant une diminution de son état d’oxydation.
Le potentiel redox
Le potentiel redox, ou potentiel d’oxydoréduction, est une mesure de la tendance d'une réaction redox à prendre place. Il est donné en volts et mesure la capacité d’une espèce chimique à se réduire ou se faire oxyder. Plus le potentiel est élevé, plus l'espèce a tendance à gagner des électrons et à se réduire.
Les demi-équations redox
Les demi-équations de réduction et d’oxydation montrent les mouvements d'électrons distincts pour chaque composant dans une réaction redox. Par exemple, dans la réaction entre le zinc et le cuivre sulfate, les demi-équations sont:
Zn → Zn²⁺ + 2e⁻ (oxydation) et Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu (réduction).
Les agents oxydants et réducteurs
Un agent oxydant est une substance qui cause l'oxydation d'une autre, et se réduit dans le processus. Inversement, un agent réducteur provoque la réduction et s'oxyde. Dans une réaction de zinc et de dioxygène, O₂ agit comme un agent oxydant, tandis que Zn est l'agent réducteur.
Équilibrage des réactions redox
L’équilibrage des réactions redox se fait en deux étapes principales : équilibrage des charges et équilibrage des masses. L’approche par ion-électron est souvent utilisée en milieu acide ou basique, permettant le calcul des coefficients stœchiométriques appropriés. Cela garantit que la masse et la charge sont conservées de part et d'autre de l'équation.
Applications courantes
Les réactions d'oxydo-réduction ont de nombreuses applications industrielles et biologiques. Elles sont essentielles dans les processus comme la protection contre la corrosion, les batteries, le traitement de l'eau, et dans le métabolisme cellulaire. Les cellules électrochimiques, par exemple dans les piles, reposent largement sur des réactions redox pour produire de l’électricité de façon continue.
A retenir :
Les réactions d'oxydo-réduction sont essentielles en chimie, décrivant la perte et le gain d'électrons entre substances. Comprendre le potentiel redox, équilibrer les équations, et identifier les agents oxydants et réducteurs sont des compétences clés pour exploiter ces réactions. Ces principes sont appliqués dans des technologies allant des traitements industriels aux processus biologiques.
