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Besoin d’aide pour les questions d’oxydoréduction ?

 

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Avant de commencer : quelle est la différence entre un couple redox et un couple acide-base ?

Un couple acide-base est un ensemble de deux espèces chimiques reliées par la relation suivante :
A = B + H+.
Il y a donc un transfert de H+ entre l’espèce acide A et l’espèce basique B.
 
Un couple redox est un ensemble de deux espèces chimiques reliées par la relation suivante :
Ox + n e- = Red.
Il y a donc transfert d’électrons entre l’oxydant Ox et le réducteur Red.
Lors d’une réaction redox, l’oxydant est réduit (il passe sous la forme d’un réducteur), le réducteur est oxydé (il passe sous la forme d’un oxydant).
Important : À noter que certaines demi-équations font aussi apparaître des ions H+ (voir la méthode ci-dessous), mais le plus important est l’existence ou non d’un transfert d’électrons.
 
Finalement :
Transfert d’électrons (avec ou sans H+) → réaction redox
Transfert de H+ uniquement → réaction acide-base
 

Première partie : dans un couple redox, comment reconnaître l’oxydant ou le réducteur ?

Dans un couple Oxydant/Réducteur, l’oxydant est toujours écrit en premier. Il est donc toujours à gauche dans l’écriture du couple.
 

Deuxième partie : dans une demi-équation redox, comment reconnaître l’oxydant ou le réducteur ?

L’écriture générale d’une demi-équation électronique est la suivante :
Ox + n e- = Red
Ainsi, l’oxydant se trouve du côté des électrons. Le réducteur est donc de l’autre côté.
 

Troisième partie : comment équilibrer une demi-équation électronique ?

Exemple avec le couple MnO4-(aq) / Mn2+(aq).
 
1. On commence par écrire une ébauche, en plaçant l’oxydant d’un côté de l’égalité et le réducteur de l’autre :
MnO4-(aq) =       Mn2+(aq)
 
2. On choisit les coefficients stœchiométriques pour que les éléments autres que O et H soit conservés. Ici, les deux coefficients sont égaux à 1 :
1 MnO4-(aq) =       1 Mn2+(aq)
 
3. On ajuste ensuite le nombre d’O avec des molécules d’eau H2O :
MnO4-(aq) =       Mn2+(aq) + 4 H2O(l)
 
4. On ajuste le nombre de H avec des H+ :
MnO4-(aq) + 8 H+(aq) =       Mn2+(aq) + 4 H2O(l)
 
5. Enfin, on ajuste les charges grâce à des électrons :
MnO4-(aq) + 8 H+(aq) + 5 e- = Mn2+(aq) + 4 H2O(l)
 
Ne jamais oublier de préciser l’état physique de chaque espèce chimique présente !
 

Quatrième partie : à partir des demi-équations électroniques, comment obtenir l’équation d’une réaction chimique ?

Une réaction redox a lieu lorsque l’on met en présence l’oxydant d’un couple avec le réducteur d’un autre couple.
On commence par écrire la demi–équation électronique correspondant à chaque couple redox.
Prenons l’exemple de MnO4-(aq) / Mn2+(aq) et Zn2+(aq) / Zn(s).
 
On écrit les demi–équations électroniques dans le sens de la réaction. Pour cela, on étudie l’énoncé de l’exercice pour savoir quelles sont les espèces chimiques effectivement présentes dans le bécher à l’état initial.
MnO4-(aq) + 8 H+(aq) + 5 e- = Mn2+(aq) + 4 H2O(l)
et Zn(s) =       Zn2+(aq) + 2 e-
 
Dans une réaction redox, il y a transfert d’électrons entre un oxydant et un réducteur. Par conséquent, tous les électrons perdus par le réducteur doivent être captés par l’oxydant. On multiplie chaque demi–équation par le nombre qui convient :
(MnO4-(aq) + 8 H+(aq) + 5 e- = Mn2+(aq) + 4 H2O(l)) x 2
(Zn(s) =       Zn2+(aq) + 2 e-) x 5
 
Les électrons disparaissent alors de la réaction.
2 MnO4-(aq) + 16 H+(aq) + 5 Zn(s) → 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l) + 5 Zn2+(aq)
 
Une fois l’équation écrite, on fait une simplification sur les espèces présentes à gauche et à droite (souvent, des molécules d’eau et/ou des ions H+).
 
Vérifier enfin que les éléments sont tous conservés, ainsi que les charges. Si ce n’est pas le cas, vérifier les multiplications de coefficients stœchiométriques à la dernière étape.
Vérifier également que les espèces à gauche de la flèche sont bien les réactifs précisés dans l’énoncé.