Réactions redox

Définition

Une réaction redox (réaction de réduction-oxydation) est une réaction chimique dans laquelle des électrons sont transférés et l'état d'oxydation change. Un exemple est l'oxydation du magnésium élémentaire avec de l'oxygène:

• 2 mg (élémentaire magnésium) + O₂ (oxygène) 2MgO (l'oxyde de magnésium).

Dans ce processus, magnésium est appelé un agent réducteur. Il émet deux électrons.

• Mg (magnésium élémentaire) Mg²⁺ (magnésium, cation) + 2 e^- (électron)

Oxygène est un agent oxydant qui accepte deux électrons.

• O (oxygène) + 2 e^- (électron) O^2- (oxyde)

Magnésium, l'agent réducteur, devient et oxygène, l'agent oxydant, devient.

Mnémonique

En anglais, il existe le mnémonique suivant: OIL RIG.

• HUILE: L'oxydation est une perte d'élétrons.
• RIG: La réduction est un gain d'électrons

Vous pouvez également vous rappeler que l'oxygène est le principal oxydant et que les métaux aiment abandonner les électrons. De nombreuses réactions peuvent en découler.

D'autres exemples

Une réaction redox a également lieu lorsque le fer rouille:

• 4 Fe (fer élémentaire) + 3 O₂ (oxygène) 2 Fe₂O₃ (oxyde de fer)

Ainsi, les réactions redox conduisent souvent à la formation de sels (composés ioniques) avec des métaux. La combustion est une oxydation, par exemple, la combustion de méthane (gaz naturel):

• CH₄ (méthane) + 2 O₂ (oxygène) CO₂ (dioxyde de carbone) + 2 H₂O (eau)

Formation d'oxyde de zinc:

• 2 Zn (zinc) + O₂ (oxygène) 2 ZnO (oxyde de zinc)

La participation de l'oxygène n'est pas un condition pour une réaction redox. Ici, le cuivre est réduit et le fer est oxydé:

• CuSO₄ (sulfate de cuivre) + Fe (fer élémentaire) FeSO₄ (sulfate de fer) + Cu (cuivre élémentaire)

Réaction du calcium avec le chlore gazeux:

• Ca (calcium élémentaire) + Cl₂ (chlore gazeux) CaCl₂ (chlorure de calcium)

Numéro d'oxydation

Chaque atome ou ion peut se voir attribuer un numéro d'oxydation (= état d'oxydation). La valeur correspondante peut être 0, négative ou positive.

• Lors de l'oxydation, le nombre d'oxydation augmente.
• Dans la réduction, le nombre d'oxydation diminue.

Lorsque le magnésium (Mg) est oxydé en ion magnésium, le nombre d'oxydation augmente de 0 à +2. Cela correspond à la charge de l'ion (Mg²⁺). Le nombre d'oxydation de l'oxygène diminue de 0 à -2 dans cette réaction (Oxid: O^-2). Pour les règles détaillées d'attribution du numéro d'oxydation, veuillez vous référer à la documentation technique.

Électrolyse

Des réactions d'oxydoréduction se produisent également au niveau des deux électrodes lors de l'électrolyse (voir ici).