Que sont l’oxydation et la réduction ?
Dans une réaction rédox, le nombre d’oxydation d’un élément change. Les deux processus se produisent toujours ensemble.
| Terme | Électrons | Nombre d’oxydation |
|---|---|---|
| Oxydation | perdus | augmente |
| Réduction | gagnés | diminue |
| Réducteur | en perd et s’oxyde lui-même | augmente |
| Oxydant | en gagne et se réduit lui-même | diminue |
Dans la réaction Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2, le nombre d’oxydation du zinc passe de 0 à +2 : le zinc s’oxyde. Le nombre d’oxydation de l’hydrogène passe de +1 à 0 : l’hydrogène se réduit. Le zinc est donc le réducteur et HCl l’oxydant.
Étapes de la méthode du bilan électronique
Comme exemple, équilibre la réaction du cuivre avec l’acide nitrique concentré : Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO2 + H2O.
- Trouve les éléments dont le nombre d’oxydation change : Cu passe de 0 à +2, et N passe de +5 à +4.
- Compte les électrons transférés : le cuivre perd 2 électrons, et l’azote gagne 1 électron.
- Le plus petit commun multiple des deux nombres est 2. Mets donc 1 devant le cuivre et 2 devant NO2.
- Équilibre les autres atomes. Le sel contient deux nitrates, il faut donc 4 HNO3 au total : Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O.
- Vérifie avec l’oxygène : 12 à gauche, et 6 + 4 + 2 = 12 à droite.
Trois types de réactions rédox
| Type | Exemple | Particularité |
|---|---|---|
| Intermoléculaire | Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 | Les éléments oxydé et réduit sont dans des substances différentes |
| Intramoléculaire | 2KClO3 → 2KCl + 3O2 | Les deux éléments sont dans la même substance |
| Dismutation | 2H2O2 → 2H2O + O2 | Le même élément s’oxyde et se réduit en même temps |
Équilibre des réactions rédox dans l’application Nalukh chem
Entraîne-toi sur 20 réactions, de la plus simple à la plus avancée. Ce simulateur est inclus dans l’accès complet. Le téléchargement est gratuit, et 2 chapitres et 5 simulateurs sont accessibles sans compte.
Comment utiliser le simulateur ?
- En haut à gauche, choisis un niveau : Facile, Moyen ou Avancé. Ils comptent 7, 8 et 5 réactions.
- Appuie sur une réaction dans la liste. Le panneau de droite montre les éléments oxydé et réduit, le nombre total d’électrons et le type de réaction.
- Avec les flèches haut et bas de chaque formule, change le coefficient.
- Dans le tableau du bas, sous Un élément, lis le nombre d’atomes de chaque élément côté Gauche et côté Droite. Les nombres égaux sont en vert, et les nombres différents en rouge.
- Quand tous les éléments sont équilibrés, Équilibrée ! ⚖️ apparaît. Les coefficients doivent être les plus petits nombres entiers : si tu les doubles tous, le simulateur ne compte pas la réaction comme équilibrée.
- ↺ Encore remet les coefficients à 1, et 💡 Réponse remplit la bonne réponse.
Exercices à essayer dans le simulateur
- Au niveau Facile, équilibre la réaction Combustion du magnésium. Explique à l’aide des coefficients pourquoi le total indiqué est de 4 électrons.
- Au niveau Moyen, dans l’exercice Réaction du haut fourneau, écris les changements de nombre d’oxydation du carbone et du fer, et vérifie que les électrons perdus et gagnés sont au nombre de 6.
- Au niveau Avancé, équilibre l’exercice Permanganate et acide. Le coefficient de HCl vaut 16, mais seuls 10 atomes de chlore sont oxydés. Trouve dans quelle substance vont les 6 autres atomes de chlore.
- Dans l’exercice Décomposition du peroxyde, vérifie que le nombre d’oxydation de l’oxygène passe de −1 à 0 et à −2.
Erreurs fréquentes
- Changer un indice. Change uniquement le coefficient devant une formule. Si tu transformes H2O en H2O2, c’est une autre substance.
- Oublier les deux rôles de l’acide. Dans la réaction du cuivre, 2 des 4 HNO3 jouent le rôle d’oxydant et 2 vont dans le sel. Le bilan électronique ne donne que les 2 premiers.
- Ne pas vérifier les atomes. Même si les électrons sont équilibrés, le nombre d’atomes peut être différent. À la fin, compte chaque élément.
