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Chapitre XIII : OXYDOREDUCTION ET PILES
I-1) Expérience 1 (faite par le professeur) On plonge une lame de fer métallique (Fe) fraichement décapée dans une solution bleue de sulfate de cuivre (Cu2+(aq) + SO42-(aq)) Schéma de l’expérience Observation Interprétation I-2) Expérience 2
Schéma de l’expérience Observations Interprétation I-3) Equation de la réaction Ecrire l’équation de la réaction modélisant l’action des ions cuivre (II) sur le fer métallique. I-4) Mise en évidence d’un transfert d’électrons Fe …………………………….. életrons : ……………………………………………………………………………………………………………………… Cu2+…………………………….électrons : ……………………………………………………………………………………………………………………. Bilan : …………………………………………………………………………………………………………………….
II-1) Réducteur Un réducteur est une espèce chimique pouvant ………………….. un ou plusieurs électrons. Exemples : Cu, H2, les métaux en général,… II-2) Oxydant Un oxydant est une espèce chimique pouvant …………………….. un ou plusieurs électrons. Exemples : Cu2+, H+, I2, O2, composés non métalliques en général,…
A tout oxydant (noté Ox) correspond un réducteur (noté Red) et vice-versa Ox et Red forment un couple oxydant réducteur noté Ox/Red. Au couple Ox/Red est associé une demi équation d’oxydoréduction : ………………………………………………………………………………………………………………………………… N.B. Une demi-équation d’oxydoréduction seule n’a aucune signification chimique : il ne peut pas exister d’’électrons libres en solution. Exemples :
Il apparait très difficile d’écrire la demi-équation relative au couple HClO/Cl2. Pour cela nous devons suivre scrupuleusement la méthode suivante :
Exercices Ecrire la demi-équation d’oxydoréduction relative au couple HClO/Cl2.
Une réaction d’oxydoréduction résulte du transfert d’un ou plusieurs électrons (e-) entre l’oxydant Ox1 d’un couple Ox1/Red1 et le réducteur Red2 d’un couple Ox2/Red2. ………………………………………………………………………………………. Exemple : réaction entre les ions Fe3+ du couple Fe3+/Fe2+ et les ions iodure I- du couple I2/I- On écrit les deux ½ équations d’oxydoréduction (ou rédox) dans le sens de la transformation Couple Fe3+/Fe2+ : ……………………………………………………………………………………………………… Couple I2/I- : ………………………………………………………………………………………………………… ________________________________________________________________________________________ Equation de la réaction d’oxydoréduction : …………………………………………………………………………………………………….. N.B. On doit « multiplier » chaque demi-équation d’oxydoréduction par le nombre entier correct (en rouge) de façon à avoir autant d’électrons cédés que d’électrons captés. Exercice Etablir l’équation de la réaction qui se produit en milieu acide entre l’ion permanganate MnO4- et le dioxyde de soufre SO2 (aq) ; Données : couples oxydant réducteur : MnO4-/Mn2+ ; SO42-/SO2(aq)
VI-1) Principe de fonctionnement Dans la réaction d’oxydoréduction entre les ions cuivres Cu2+ du couple Cu2+/Cu et le fer métallique Fe du couple Fe2+/Fe étudiée au § I le transfert d’électrons entre Cu2+ et Fe est un transfert direct car lors de celui-ci le fer métallique et les ions cuivre sont en « contact ». ![]() Une pile en fonctionnement est aussi le siège d’une réaction d’oxydoréduction entre l’oxydant Ox1 d’un couple Ox1/Red1 et le réducteur Red2 d’un couple Ox2/Red2 mais dans ce cas le transfert d’électrons entre Ox1 et Red2 n’est pas un transfert direct, il s’effectue, a l’extérieur de la pile, par l’intermédiaire de fils électriques (transfert indirect). VI-2) Activité expérimentale : Réalisation et fonctionnement de la pile Daniell VI-1-2) Réalisation de la pile Daniell En 1836, le physicien et chimiste anglais Daniell (1790-1845) améliore la pile Volta (voir vidéo « Volta ») en utilisant des plaques de cuivre et de zinc, une solution de sulfate de cuivre (II), une solution de sulfate de zinc.
E = ……………….
![]() Quelle est la valeur de l’intensité mesurée ? Quel est son signe ? En déduire le sens du courant électrique dans les fils de connexion ? Ce sens est-il conforme à la polarité de la pile établie au e.
Vous pourrez vous aider pour répondre à cette question de l’animation « animation_pile.swf »
![]()
* A l’Anode : Oxydation et Entrée du courant, (A, O et E uniquement des voyelles) A la Cathode : Réduction et Sortie du courant, (C, R et S uniquement des consonnes)
Voir § 1 page 289 Page sur 7 |