REVISIONS D`OXYDO-REDUCTION Ecrire une réaction rédox Une

REVISIONS D’OXYDO-REDUCTION
Ecrire une réaction rédox
Une fois les deux couples identifiés, il faut, pour écrire l’équation bilan de la réaction d’oxydoréduction, procéder à
l’écriture de deux demi-équations. Ces deux demi-équations sont ensuite assemblées afin de faire disparaître la trace des
électrons « échangés ».
Exemple :
Æ
En solution aqueuse, on met en présence des ions Cu2+ et du zinc solide Zn. On observe une réaction. Les
couples concernés sont Cu2+ / Cu et Zn / Zn2+. On souhaite écrire les demi-équations électroniques et
l’équation.
la demi équation du couple Cu2+/Cu est Cu2+(aq) + 2 e- = Cu(s)
la demi équation du couple Zn2+/Zn est Zn2+(aq) + 2 e- = Zn(s)
l’équation de la réaction entre Zn(s) et Cu2+(aq) est obtenue en associant les deux demi équations :
Cu2+(aq) + 2 e- = Cu(s)
×1
2+
×1
Zn(s) = Zn (aq) + 2 e
----------------------------------Zn(s) + Cu2+(aq) Æ Zn2+(aq) + Cu(s)
Notez bien que les demi-équations sont écrites avec le signe égal (=), car on n’y préjuge pas du sens de leur évolution
(de gauche à droite ou de droite à gauche). Par contre, l’équation finale est parfois écrite avec une simple flèche, ce qui
précise dans quel sens elle se déroule concrètement.
Quelquefois, l’écriture d’une demi-équation peut paraître compliquée (par exemple, pour H2C2O4/CO2).
Voici les étapes à suivre (cette méthode fonctionne avec tous les exemples de cette année) :
n
o
p
q
r
écrire l’oxydant et le réducteur de part et d’autre d’un signe égal
H2C2O4(s) = CO2(aq)
ajuster éventuellement les coefficients devant l’oxydant et le réducteur pour assurer la conservation de l’élément
qui n’est ni H, ni O (ici, le carbone C)
H2C2O4(s) = 2 CO2(aq)
ajouter éventuellement des molécules d’eau H2O pour assurer la conservation de l’élément oxygène O
H2C2O4(s) = 2 CO2(aq)
(rien dans cet exemple)
ajouter éventuellement des ions H+(aq) pour assurer la conservation de l’élément hydrogène H
H2C2O4(s) = 2 CO2(aq) + 2 H+(aq)
ajouter un ou plusieurs électrons pour assurer la conservation des charges électriques
H2C2O4(s) = 2 CO2(aq) + 2 H+(aq) + 2 e-
S’entraîner !
Il n’y a pas de mystère : si vous voulez ne plus être gêné par l’écriture des équations d’oxydo-réduction, il faut appliquer
la méthode ci-dessus à … de nombreux exemples. En voici quelques-uns :
• CO2(aq)/H2C2O4(s) et MnO4-(aq)/Mn2+(aq) (production de CO2(aq))
• S2O82-(aq) / SO42-(aq) et I2(aq) / I-(aq) (production de I2(aq))
• Dismutation de l’eau oxygénée: H2O2(aq) / H2O(l) et O2(g) / H2O2(aq)
(attention à l’étape o : il faut ajuster les coefficients pour assurer la conservation de O)
• Dismutation des ions thiosulfates S2O32-(aq) : S2O32-(aq) / S(s) et SO2(aq) / S2O32-(aq)
• MnO4-(aq) / Mn2+(aq) et Fe3+(aq) / Fe2+(aq) (production d’ions Fe3+(aq))
• retrouver les demi-équations correspondant à H2(g) + ½ O2(g) Æ H2O(l)
Solution des exercices d’entraînement :
• CO2(aq) / H2C2O4(s) et MnO4-(aq) / Mn2+(aq) (production de CO2(aq)) :
H2C2O4(s) = 2 CO2(aq) + 2H+(aq) + 2 ex5
MnO4-(aq) + 8 H+(aq) + 5 e- = Mn2+(aq) + 4 H2O(l) x2
-------------------------------------------------------------------------------------5 H2C2O4(s) + 2 MnO4-(aq) + 6 H+(aq) Î 10 CO2(aq) + 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l)
• S2O82-(aq) / SO42-(aq) et I2(aq) / I-(aq) (production de I2(aq)):
S2O82-(aq) + 2e- = 2 SO42-(aq)
2 I-(aq) = I2(aq) + 2e-------------------------------------------------------S2O82-(aq) + 2 I-(aq) Î 2 SO42-(aq) + I2(aq)
• H2O2(l) / H2O(l) et O2(g) / H2O2(l) :
H2O2(l) + 2 H+(aq) + 2 e- = 2 H2O(l)
H2O2(l) = O2(g) + 2H+(aq) + 2 e--------------------------------------------2 H2O2(l) Î 2 H2O(l) + O2(g)
• Dismutation des ions thiosulfates S2O32-(aq) : S2O32-(aq) / S(s) et SO2(g) / S2O32-(aq):
S2O32-(aq) + 6 H+(aq) + 4 e- = 2 S(s) + 3 H2O(l)
S2O32-(aq) + H2O(l) = 2 SO2(g) + 2 H+(aq) + 4 e-
------------------------------------------------------------------------------------------------------
2 S2O32-(aq) + 4 H+(aq) Î 2 S(s) + 2 SO2(g) + 2 H2O(l)
c’est à dire
S2O32-(aq) + 2 H+(aq) Î S(s) + SO2(g) + H2O(l)
• MnO4-(aq) / Mn2+(aq) et Fe3+(aq) / Fe2+(aq) (production d’ions Fe3+(aq)) :
MnO4-(aq) + 8 H+(aq) + 5 e- = Mn2+(aq) + 4 H2O(l)
Fe2+(aq) = Fe3+(aq) + ex5
------------------------------------------------------------------------------------------MnO4-(aq) + 5 Fe2+(aq) + 8 H+(aq) Î Mn2+(aq) + 5 Fe3+(aq) + 4 H2O(l)
• retrouver les demi-équations correspondant à H2(g) + ½ O2(g) Æ H2O(l) :
Ces demi-équations font intervenir les couples H+(aq) / H2(g) et O2(g) / H2O(l)
H2(g) = 2 H+(aq) + 2 ex2
O2(g) + 4 H+(aq) + 4 e- = 2 H2O(l)
----------------------------------------------------2 H2(g) + O2(g) Î 2 H2O(l)
1
c'est-à-dire H2(g) + O2(g) Î H2O(l) !
2