Physique chimie: REACTIONS D’OXYDOREDUCTION EN SOLUTION AQUEUSE
Publié le 19/03/2023
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REACTIONS D’OXYDOREDUCTION EN SOLUTION AQUEUSE
1- Réaction entre un métal et un ion métallique
1.1- Action des ions cuivre II (Cu2+) sur le métal fer (Fe)
1.1.1- Expériences et observations
Pointe en fer dans une
solution bleue de sulfate
de cuivre (II)
Précipité verdâtre
d’hydroxyde de fer obtenu
après ajout de soude
Solution vert-clair de sulfate
de fer et dépôt de cuivre sur
la pointe
1.1.2- Interprétations
Le dépôt de cuivre indique que les ions cuivre II se sont transformés en métal cuivre en captant deux électrons
selon la demi-équation électronique suivante :
𝐶𝑢2+ + 2 𝑒 −
𝐶𝑢
La coloration vert-claire de la solution montre la présence d’ions ferreux (ions Fe2+), mis en évidence par le
test à la soude (précipité verdâtre d’hydroxyde de fer).
Ces ions sont issus des atomes de Fer qui ont perdu
chacun, deux électrons selon la demi-équation électronique ci-après :
𝐹𝑒 2+ + 2 𝑒 −
𝐹𝑒
1.1.3- Conclusion
Au cours de la réaction entre le métal fer et les ions cuivre II, les ions Cu 2+ sont transformés en cuivre
métallique tandis que le métal fer est transformé en ions Fe2+.
L’équation-bilan globale de cette réaction est :
𝐹𝑒 +
𝐶𝑢2+
𝐹𝑒 2+
+
𝐶𝑢
Les électrons cédés par les atomes de fer sont captés par les ions cuivre (II).
On a donc un transfert d’électrons
des atomes de fer vers les ions Cu2+.
1.2- Action des ions argent (Ag+) sur le métal cuivre
1.2.1- Expériences et observations
On met une lame de cuivre dans une
solution incolore de nitrate d’argent
(Ag+ + NO3-)
Quelques instants après la solution
devient bleue et un dépôt d’argent
sur la lame de cuivre
Précipité d’hydroxyde de
cuivre (bleu) obtenu après ajout
de soude
1.2.2- Interprétations
Le dépôt d’argent montre la transformation des ions argent Ag+ en métal Ag par le gain d’un électron selon
la demi-équation électronique suivante :
𝐴𝑔+ +
𝑒−
𝐴𝑔
Le précipité bleu d’hydroxyde de cuivre obtenu après l’ajout de la soude indique la présence d’ions cuivre
Cu2+ dans la solution.
Ces ions sont obtenus par la perte de 2 électrons par les atomes de cuivre selon la demiéquation électronique ci-après :
𝐶𝑢
𝐶𝑢2+ + 2 𝑒 −
1.2.3- Conclusion
Au cours de la réaction entre le métal cuivre et les ions argent, les ions Ag+ sont transformés en métal argent
(réduction) tandis que le métal cuivre est transformé en ions Cu2+ (oxydation)
On a donc un transfert d’électrons des atomes de cuivre vers les ions argent Ag+.
Remarque : Au cours de la réaction, il ne peut exister d’électrons libres dans la solution.
Tous les électrons
libérés par une espèce chimique, sont captés par l’autre espèce chimique.
2- Notion d’oxydoréduction
2.1- Quelques définitions
Un réducteur est une espèce chimique capable de céder un ou plusieurs électrons.
Un oxydant est une espèce chimique capable de capter un ou plusieurs électrons.
Une réduction est une transformation chimique au cours de laquelle une espèce chimique gagne un ou
plusieurs électrons.
Une oxydation est une transformation chimique au cours de laquelle une espèce chimique perd un ou
plusieurs électrons.
2.2- Couple oxydant-réducteur ou (couple redox)
L’oxydation du métal cuivre est traduite par la demi-équation suivante :
𝐶𝑢
𝐶𝑢2+ + 2 𝑒 −
La réduction des ions cuivre Cu2+ est traduite par la demi-équation ci-après :
𝐶𝑢2+ + 2 𝑒 −
𝐶𝑢
Les deux réactions étant possibles, on les résume par la demi-équation électronique suivante :
𝐶𝑢2+ + 2 𝑒 −
𝐶𝑢
Les deux espèces Cu2+ et Cu forment un couple oxydant / réducteur (ou couple redox) noté 𝐶𝑢2+ / 𝐶𝑢
Cu2+ est l’oxydant et Cu est le réducteur du couple redox 𝐶𝑢2+ / 𝐶𝑢
De façon générale, pour tout couple redox noté Ox/Réd , on écrit la demi-équation électronique :
Réduction
Ox
+
-
ne
Red
Oxydation
Activité d’application 1 :
Tu....
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