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Physique-Chimie · 1ère Année Bac — Sciences et Technologies Mécaniques

Réactions d'oxydoréduction

Le cours expliqué simplement, les questions que tous les élèves se posent et des exercices type examen national. Programme marocain, gratuit.

📘 Fiche de cours

L'essentiel du cours

Une réaction d'oxydoréduction est une réaction chimique au cours de laquelle il y a un transfert d'électrons entre deux espèces chimiques.

  1. L'oxydant (Ox) : C'est une espèce chimique capable de capter un ou plusieurs électrons.
  2. Le réducteur (Red) : C'est une espèce chimique capable de céder (donner) un ou plusieurs électrons.
  3. L'oxydation : C'est la transformation chimique qui correspond à la perte d'électrons par le réducteur. $$Red \rightarrow Ox + n e^-$$
  4. La réduction : C'est la transformation chimique qui correspond au gain d'électrons par l'oxydant. $$Ox + n e^- \rightarrow Red$$
  5. Le couple Ox/Red : On note toujours le couple sous la forme $(Ox/Red)$. L'oxydant est écrit en premier.

Méthodes à maîtriser

Étape 1 : Écrire et équilibrer les demi-équations électroniques Pour équilibrer une demi-équation, il faut suivre cet ordre précis :

  1. Équilibrer l'élément principal (autre que $O$ et $H$).
  2. Équilibrer l'oxygène ($O$) en ajoutant des molécules d'eau $H_2O$.
  3. Équilibrer l'hydrogène ($H$) en ajoutant des ions $H^+$.
  4. Équilibrer les charges électriques en ajoutant des électrons $e^-$.

Étape 2 : Écrire l'équation d'oxydoréduction globale

  1. Écrire les deux demi-équations.
  2. Multiplier chaque demi-équation par un coefficient pour que le nombre d'électrons cédés soit égal au nombre d'électrons captés.
  3. Additionner les deux demi-équations et simplifier les électrons (ils doivent disparaître de l'équation finale).

Exemples corrigés

Exemple : Soit la réaction entre l'ion cuivre $Cu^{2+}$ et le zinc métal $Zn$.

  1. Demi-équation du couple $Cu^{2+}/Cu$ : $Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu$ (Réduction)
  2. Demi-équation du couple $Zn^{2+}/Zn$ : $Zn \rightarrow Zn^{2+} + 2e^-$ (Oxydation)
  3. Équation globale : On additionne les deux car les électrons sont déjà égaux ($2e^-$) : $$Zn + Cu^{2+} \rightarrow Zn^{2+} + Cu$$

Erreurs fréquentes

  • Confondre l'oxydant et le réducteur (L'oxydant "vole" les électrons).
  • Oublier d'équilibrer les charges électriques avec les $e^-$.
  • Ne pas multiplier les demi-équations pour avoir le même nombre d'électrons dans l'équation globale.
  • Laisser les électrons dans l'équation finale (ils doivent être éliminés).

🌉 Jisr : les mots du chapitre FR ⇄ AR

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Défi flash : 4 questions

Sans compte

🎯 Réactions d'oxydoréduction

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Quel est le signe de la charge d'un électron ?

❓ Questions fréquentes

Comment vérifier si mon équation est juste ?
  1. Vérifie que chaque type d'atome est présent en même quantité à gauche et à droite.
  2. Vérifie que la charge totale est la même à gauche et à droite.

💡 À retenir : Conservation de la matière et de la charge.

Quel est le rôle du réducteur ?

Le réducteur "réduit" l'oxydant en lui donnant des électrons. C'est pour cela qu'on l'appelle réducteur.

💡 À retenir : Le réducteur est le donneur d'électrons.

Chno lfarq bin l'oxydant w l'réducteur?

C'est une question de transfert d'électrons :

  1. L'oxydant est l'espèce qui reçoit (capte) les électrons.
  2. Le réducteur est l'espèce qui donne (perd) les électrons.

💡 À retenir : Oxydant $\rightarrow$ Gagne $e^-$ | Réducteur $\rightarrow$ Perd $e^-$.

Kifach n3ref l'oxydant f l'équation?

Pour identifier l'oxydant dans une équation :

  1. Regarde les couples donnés.
  2. L'oxydant est l'espèce qui apparaît avec un nombre de charges positives plus élevé ou qui est du côté des produits dans une demi-équation de réduction.
  3. Dans une demi-équation, l'oxydant est toujours écrit à gauche avec les électrons : $Ox + ne^- \rightarrow Red$.

💡 À retenir : L'oxydant est l'espèce qui "cherche" des électrons.

Chno hiya l'demi-équation électronique?

C'est une équation qui représente uniquement le transfert d'électrons pour un seul couple (un seul oxydant et un seul réducteur). Elle permet de voir combien d'électrons sont échangés lors de la transformation d'une espèce.

💡 À retenir : Une demi-équation ne doit jamais contenir d'électrons dans son résultat final.

Comment équilibrer l'oxygène dans une demi-équation ?

Si l'espèce contient de l'oxygène et que tu dois l'équilibrer, tu dois ajouter des molécules d'eau $H_2O$ du côté où il manque des atomes d'oxygène.

💡 À retenir : On utilise $H_2O$ pour l'oxygène et $H^+$ pour l'hydrogène.

Pourquoi les électrons disparaissent-ils dans l'équation globale ?

Parce que l'équation globale représente le transfert total entre les deux espèces. Les électrons perdus par le réducteur sont exactement les mêmes que ceux gagnés par l'oxydant. Ils s'annulent mathématiquement.

💡 À retenir : Une équation chimique finale ne contient jamais d'électrons.

Est-ce qu'un oxydant peut être un ion ?

Oui, très souvent. Par exemple, l'ion permanganate $MnO_4^-$ ou l'ion cuivre $Cu^{2+}$ sont des oxydants très courants en chimie.

💡 À retenir : Un oxydant peut être un atome, un ion ou une molécule.

Comment écrire le couple Ag^+/Ag ?

On écrit toujours l'oxydant en premier, séparé par un slash : $(Ag^+/Ag)$.

💡 À retenir : La notation est toujours $(Ox/Red)$.

Que faire si les électrons ne sont pas égaux dans les deux demi-équations ?

Il faut multiplier chaque demi-équation par un coefficient entier tel que le nombre d'électrons soit identique. Par exemple, si on a $1e^-$ d'un côté et $2e^-$ de l'autre, on multiplie la première par 2.

💡 À retenir : On cherche le plus petit commun multiple des électrons.

L'oxydation est-elle une réaction de gain d'électrons ?

Non, c'est l'inverse. L'oxydation est la perte d'électrons. Le gain d'électrons s'appelle la réduction.

💡 À retenir : Oxydation = Perte | Réduction = Gain.

Peut-on avoir une réaction sans transfert d'électrons ?

Dans le cadre du chapitre sur l'oxydoréduction, non. Si l'on parle uniquement de réactions d'oxydoréduction, le transfert d'électrons est la définition même de la réaction.

💡 À retenir : Pas d'électrons = Pas d'oxydoréduction.

✍️ Exercices type examen national

Exercice 1

Exercice 1 : Identification (Niveau Facile) On considère la réaction suivante : $Mg + 2H^+ \rightarrow Mg^{2+} + H_2$.

  1. Identifier l'oxydant et le réducteur.
  2. Écrire les deux demi-équations électroniques correspondantes.
  3. Préciser pour chaque espèce si elle subit une oxydation ou une réduction.
Voir la correction détaillée : inscription gratuite

Exercice 2

Exercice 2 : Équilibrage (Niveau Moyen) On donne les couples suivants : $(MnO_4^- / Mn^{2+})$ et $(Fe^{3+} / Fe^{2+})$.

  1. Écrire les demi-équations électroniques pour chaque couple (en milieu acide).
  2. Écrire l'équation d'oxydoréduction globale de la réaction entre $MnO_4^-$ et $Fe^{2+}$.
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Exercice 3

Exercice 3 : Application (Niveau Difficile) On mélange une solution contenant des ions argent $Ag^+$ avec une solution contenant des ions iodure $I^-$.

  1. Écrire les demi-équations pour les couples $(Ag^+/Ag)$ et $(I_2/I^-)$.
  2. Écrire l'équation de la réaction.
  3. Si on ajoute du zinc $Zn$ à ce mélange, quelle sera la réaction entre $Zn$ et $Ag^+$ ? Écrire l'équation.
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