I) REACTION D'OXYDOREDUCTION

        1) Expérience : Action des ions cuivreux (Cu²⁺) sur une lame de fer (Fe)        

    On met une lame de fer (Fe) dans une                                     VIDEO                                                  Après quelques instants..

solution de sulfate de cuivre (Cu²⁺, SO₄^2-)

                                    On sort la lame...                                                             La solution est verte-rouille

        Caractéristation des ions présents dans la solution verte pâle

                   

                            Précipité vert

 

 

        2) Observations

            - Dépôt rouge sur la lame de fer.

            - La couleur de la solution est passée du bleu au vert rouille.

        3) Interprétation

         - Le dépôt rouge est du cuivre métallique constitué d'atomes de cuivre de formule Cu. Les ions Cu²⁺ ont gagné deux

             électrons pour devenir des atomes de cuivre selon la demi-équation :

                            Cu²⁺     +    2e^-    -->     Cu

                --> On dit que l'ion cuivrique Cu²⁺ est un oxydant ;  l'ion  cuivrique Cu²⁺ est réduit en atome de cuivre Cu.           

            - Le précipité vert indique la présence d'ions ferreux Fe²⁺ dans la solution verte rouille. Les atomes de la lame de fer Fe

            ont perdu deux électrons pour devenir des ions ferreux Fe²⁺ selon la demi-équation :

                            Fe                         -->     Fe²⁺    +     2e^-  

                --> On dit que l'atome de fer Fe est un réducteur ; l'atome de fer Fe est oxydé en ion ferreux Fe²⁺.

            - Pour formaliser cette réaction chimique appelée réaction d'oxydoréduction, on écrit son mécanisme et son équation-bilan :

                     Mécanisme :

                           Cu²⁺     +    2e^-    -->     Cu

                           Fe                         -->     Fe²⁺    +     2e^-

                    Equation-bilan :

                            Cu²⁺     +    Fe    -->    Fe²⁺    +    Cu

        4) Conclusion

            - Une réaction d'oxydoréduction est une réaction au cours de laquelle il y a un échange d'électrons entre les réactifs.

            - Le réactif qui cède des électrons est appelé réducteur, il est oxydé (ici Fe).

            - Le réactif qui gagne des électrons est appelé oxydant, il est réduit (ici Cu²⁺).

            - Une demi-équation au cours de laquelle il y a une perte d'électrons

            est appelée oxydation (ici Fe    -->    Fe²⁺    +     2e^-)

            - Une demi-équation au cours de laquelle il y a un gain d'électrons

             est appelée réduction (ici Cu²⁺     +    2e^-    -->     Cu)

            - On peut schématiser ceci par :

II) NOTION DE COUPLE OXYDANT/REDUCTEUR

    1) Expérience : Action des ions argent (Ag⁺) sur une lame de cuivre (Cu)

         VIDEO : On met la lame de cuivre dans une                                                                     La solution est bleue.......et un                

            solution de nitrate d'argent (Ag⁺, NO₃^-)                                                                          dépôt brillant est sur  la lame

        Caractéristation des ions présents dans la solution bleue

               

                    Précipité bleu

 

 

 

    2) Observations

        - Dépôt brillant sur la lame de cuivre.        

        - La solution incolore est devenue bleue.

    3) Interprétation

         - Le dépôt brillant sur la lame de cuivre est de l'argent métallique constitué d'atomes d'argent Ag.

            Les ions argent Ag+ ont gagné un électron pour devenir des atomes d'argent Ag selon la demi-équation :

                            Ag⁺     +    1e^-    -->     Ag

                 --> On dit que l'ion argent Ag⁺ est un oxydant ;  l'ion  argent Ag⁺ est réduit en atome d'argent Ag.

            - Le précipité vert indique la présence d'ions cuivriques Cu²⁺ dans la solution bleue.

            Les atomes de la lame de cuivre ont perdu deux électrons pour devenir des ions cuivriques Cu²⁺ selon la demi-équation :

                            Cu                       -->     Cu²⁺    +     2e^-  

                --> On dit que l'atome de cuivre Cu est un réducteur ; l'atome de cuivre Cu est oxydé en ion cuivrique Cu²⁺.

                     Mécanisme de la réaction d'oxydoréduction :

                           Ag⁺     +    1e^-    -->     Ag                             (x2) on multiplie par 2 pour que le nombre d'électrons échangés

                           Cu                      -->     Cu²⁺    +     2e^-             soit le même entre les réactifs.

                    Equation-bilan :

                        2Ag⁺     +    Cu    -->    Cu²⁺    +    2Ag

    4) Conclusion

        - Lors de la réaction entre la lame de fer et la solution de sulfate de cuivre (Cu²⁺, SO₄^2-), l'ion cuivrique Cu²⁺

        est réduit en atome de cuivre Cu selon : Cu²⁺     +    2e^-    -->     Cu.

        - Lors de la réaction entre la lame de cuivre Cu avec la solution de nitrate d'argent (Ag⁺, NO₃^-), l'atome de cuivre Cu

        est oxydé en ion cuivreux Cu²⁺ selon : Cu    -->     Cu²⁺    +     2e^-

                    --> Ainsi l'atome de cuivre Cu passe sous la forme d'ion cuivre Cu²⁺ et inversement : on dit que l'ion cuivrique Cu²⁺

                    et l'atome de cuivre Cu forme un couple oxydant/réducteur et ce couple s'écrit :

       

Pour formaliser le passage de l'état oxydé à l'état réduit et inversement, on écrit la demi-équation électronique

du couple Cu²⁺/Cu :

 

        - Généralisation : Un couple Oxydant/Réducteur est noté Ox/Red et sa demi-équation électronique s'écrit :

        Autres couples Ox/Red: Ag⁺/Ag ; Fe^2+/Fe