I. Oxydation et Réduction
Oxydation : Perte d'électrons. L'espèce qui perd des électrons est le réducteur.
Réduction : Gain d'électrons. L'espèce qui gagne des électrons est l'oxydant.
Mnémonique :
OIL RIG : Oxidation Is Loss, Reduction Is Gain.
II. Couple Oxydant-Réducteur
Couple redox : Ensemble constitué d'un oxydant et de son réducteur conjugué.
Notation :
Ox + ne- ⇌ Red
Exemples de couples :
- Cu2+/Cu : Cu2+ + 2e- ⇌ Cu
- Fe3+/Fe2+ : Fe3+ + e- ⇌ Fe2+
- I2/I- : I2 + 2e- ⇌ 2I-
III. Nombre d'Oxydation
Degré d'oxydation : Nombre fictif caractérisant l'état d'oxydation d'un élément dans un composé.
Règles de détermination :
- Élément simple : degré 0
- H : +1 (sauf dans les hydrures métalliques : -1)
- O : -2 (sauf dans les peroxydes : -1)
- Métal alcalin : +1
- Métal alcalino-terreux : +2
IV. Échelle des Potentiels
Potentiel standard : Tension électrique mesurée dans des conditions standard.
Échelle des potentiels (V) :
| Couple |
E° (V) |
| Li+/Li |
-3,04 |
| Zn2+/Zn |
-0,76 |
| Fe2+/Fe |
-0,44 |
| Cu2+/Cu |
+0,34 |
| Ag+/Ag |
+0,80 |
V. Prévision des Réactions
Règle du gamma :
Une réaction d'oxydoréduction est spontanée si l'oxydant du couple de potentiel le plus élevé réagit avec le réducteur du couple de potentiel le plus faible.
Exemple :
Cu2+ + Zn → Cu + Zn2+ (spontanée car E°(Cu2+/Cu) > E°(Zn2+/Zn))
VI. Pile Électrochimique
Pile : Dispositif convertissant l'énergie chimique en énergie électrique par réaction d'oxydoréduction spontanée.
Constitution :
- Deux électrodes (anode et cathode)
- Deux solutions contenant les couples redox
- Pont salin pour fermer le circuit
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