À la fin, vous saurez
- Distinguer oxydation et réduction.
- Équilibrer une demi-équation en milieu acide.
- Éliminer les électrons d’une équation globale.
Avant de commencer
Ions, charge électrique, quantité de matière et équation chimique.
Comprendre
Deux rôles complémentaires
Un oxydant capte des électrons : il est réduit. Un réducteur cède des électrons : il est oxydé. Un couple s’écrit Ox/Red ; par exemple Cu²⁺/Cu et Zn²⁺/Zn. Les électrons circulent du réducteur vers l’oxydant ; ils ne doivent pas subsister dans l’équation globale d’une réaction chimique ordinaire.
Équilibrer en milieu acide
Équilibrer les éléments autres que O et H, puis O avec H₂O, H avec H⁺ et enfin la charge avec des électrons. Vérifier de nouveau tous les atomes et les charges. Cette procédure est celle d’un milieu acide : en milieu basique, il faut adapter l’écriture, notamment en éliminant H⁺ avec HO⁻.
Combiner sans inventer une réaction
Multiplier les demi-équations pour que le nombre d’électrons cédés égale le nombre capté, additionner et simplifier. Une équation équilibrée garantit la conservation, mais ne prouve pas seule que la réaction est spontanée ou rapide dans les conditions étudiées. Les équations ci-dessous sont des exercices sur papier, pas des protocoles de manipulation.
Exemple guidé
Pour la réaction du zinc avec les ions cuivre(II), écrire l’équation globale et la quantité de Cu formée si 0,010 mol de Zn réagit totalement avec Cu²⁺ en excès.
- Oxydation : Zn→Zn²⁺+2e⁻. Le zinc est le réducteur.
- Réduction : Cu²⁺+2e⁻→Cu. Cu²⁺ est l’oxydant.
- Addition : Zn+Cu²⁺→Zn²⁺+Cu. Deux charges positives figurent de chaque côté et les électrons ont disparu.
- Les coefficients de Zn et Cu sont 1:1. La quantité formée de Cu est donc 0,010 mol.
À vous de jouer
Exercice 1
Dans Fe³⁺+e⁻→Fe²⁺, identifier l’oxydant et le type de transformation.
Un indice
Repérer l’espèce qui capte l’électron.
Voir la correction
Fe³⁺ est l’oxydant ; il subit une réduction en Fe²⁺.
Exercice 2
Équilibrer MnO₄⁻→Mn²⁺ en milieu acide.
Un indice
Ajouter H₂O pour O, H⁺ pour H, puis des électrons.
Voir la correction
MnO₄⁻+8H⁺+5e⁻→Mn²⁺+4H₂O. Les charges valent +2 de chaque côté.
Exercice 3
Combiner 2I⁻→I₂+2e⁻ et Fe³⁺+e⁻→Fe²⁺.
Un indice
Multiplier la demi-équation du fer par 2.
Voir la correction
2I⁻+2Fe³⁺→I₂+2Fe²⁺. Les charges valent +4 de chaque côté et les électrons s’annulent.
Les erreurs à éviter
- L’oxydant est réduit, le réducteur est oxydé.
- Équilibrer les charges aussi bien que les atomes.
- Les coefficients stœchiométriques multiplient toute une demi-équation.
Vérifiez votre compréhension
Référence scientifique
Fiche originale Dars +. Les références servent à vérifier les notions ; aucun cours ni exercice tiers n’est reproduit. Cette collection couvre des notions choisies et ne constitue pas un programme officiel exhaustif. Adéquation au programme de votre classe à confirmer avec votre enseignant.
OpenStax — Chimie ↗Référence en anglais. Rédaction et exercices originaux en français et arabe.