Physique · Chimie

1ère spécialité • 2025-2026

Les réactions d'oxydoréduction

Les réactions d'oxydoréduction : couples oxydant/réducteur, demi-équations, écriture de la réaction, pile.

Télécharger le cours en PDF
📎 AE7 — Oxydoréduction

Oxydants et réducteurs

Un couple d’oxydo-réduction noté Ox/red est un couple formé par deux espèces chimiques capables de se transformer l’une en l’autre par gain ou perte d’un ou plusieurs électrons selon la demi-équation électronique d’oxydo-réduction

Ox+n eX−=Red\red{\ce{Ox}} + \ce{n e^- =} \blue{\ce{Red}}

ou n représente le nombre d’électrons échangés

Définition

  • Un oxydant est une espèce chimique capable de gagner un ou plusieurs électrons

  • Un réducteur est une espèce chimique capable de perdre un ou plusieurs électrons

  • Une réduction correspond au passage de l’oxydant au réducteur ; L’oxydant est réduit

  • Une oxydation correspond au passage du réducteur à l’oxydant ; Le réducteur est oxydé

Exemple : Le couple Cu2+/Cu\ce{\red{Cu^{2+}}/\blue{Cu}} est un couple oxydant/réducteur

  • Réduction des ions CuX2+\ce{Cu^2+} en cuivre solide: Cu2++2 eX−=Cu\ce{\red{Cu^{2+}} + 2e^- = \blue{Cu}}

  • Oxydation du cuivre solide en ions CuX2+\ce{Cu^2+}: Cu=Cu2++2 eX−\ce{ \blue{Cu} = \red{Cu^{2+}} + 2e^-}

Comment équilibrer une demi équation ?

Pour équilibrer une demi équation en milieu acide, il faut :

  • équilibrer les éléments oxygène avec des molécules d’eau

  • équilibrer les éléments hydrogène avec des ions hydrogènes HX+\ce{H+}

  • équilibrer les charges électriques avec des électrons eX−\ce{e-}

Exemple pour le couple MnOX4X− / MnX2+\ce{MnO4- / Mn^{2+}}

MnOX4X−\ce{MnO4-} + 8 HX+\ce{8 H+} + 5 eX−\ce{5 e-} = MnX2+\ce{Mn^{2+}} + 4 HX2O\ce{4 H2O}

Remarque : En milieu basique, il faut équilibrer avec des ions hydroxyde HOX−\ce{HO-} au lieu des ions hydrogène.

Les réactions d’oxydo-réduction

Une réaction d’oxydo-réduction fait intervenir deux couples oxydant/réducteur différents : l’oxydant du couple n° 1 va réagir avec le réducteur du couple n° 2 pour former le réducteur du couple 1 et l’oxydant du couple 2. Deux oxydants ou deux réducteurs ne peuvent pas réagir entre eux.

Méthode

  • Écrire les demi-équations pour chacun des deux couples

  • Identifier dans chaque couple quelle est l’espèce qui réagit

  • Multiplier une, voire les deux demi-équations de telle sorte qu’il y ait le même nombre d’électrons échangés dans chaque demi-équation

  • Additionner les demi-équations, les électrons ne doivent plus apparaître dans l’équation globale

Exemple

L’aluminium solide réagit avec un acide, modélisé par l’ion oxonium HX3OX+(aq)\ce{H3O+(aq)}. Les couples sont AlX3+(aq) /Al(s)\ce{Al^{3+}(aq) /Al(s)} et HX3OX+(aq) / HX2(g)\ce{H3O+(aq) / H2(g)}. Écrire l’équation globale de cette réaction d’oxydo-réduction.

  • Demi équation de chaque couple :

  • Identification des réactifs et on égalise le nombre d’électrons dans chaque demi équation

Équilibrage des demi-équations de chaque couple (Al/Al³⁺ et H₃O⁺/H₂) :

Demi-équations équilibrées : Al³⁺(aq) + 3e⁻ = Al(s) (×2) et 2H₃O⁺(aq) + 2e⁻ = H₂(g) + 2H₂O(l) (×3)

  • Addition des demi équations

  • Au final, l’équation globale qui modélise la transformation chimique est :

  2 Al(s)+6 HX3OX+(aq)→2 AlX3+(aq)+3 HX2(g)+6 HX2O(l)\quad\,\quad\,\ce{2 Al(s) + 6 H3O^+(aq) -> 2 Al^{3+}(aq) + 3 H2(g) + 6 H2O(l)}