L'essentiel
- Un oxydant est une espèce capable de capter un ou plusieurs électrons ; un réducteur est une espèce capable d'en céder.
- Une oxydation est une perte d'électrons, une réduction est un gain d'électrons.
- L'oxydant subit une réduction, le réducteur subit une oxydation.
- Un oxydant et un réducteur conjugués forment un couple noté Ox/Red, l'oxydant écrit en premier.
- La demi-équation électronique d'un couple s'écrit Ox + n e⁻ = Red, les électrons toujours du côté de l'oxydant.
- En milieu acide, on équilibre l'élément principal, puis l'oxygène avec H₂O, puis l'hydrogène avec H⁺, puis les charges avec e⁻.
- Une réaction d'oxydoréduction est un transfert d'électrons entre l'oxydant d'un couple et le réducteur d'un autre couple.
- Pour écrire l'équation, on multiplie les demi-équations pour égaliser les électrons échangés, puis on additionne : aucun électron ne reste dans l'équation.
- Une même espèce peut être oxydant dans un couple et réducteur dans un autre, comme Fe²⁺ ou H₂O₂.
- Les métaux sont des réducteurs ; les métaux comme Zn, Fe, Al, Mg sont oxydés par les ions H⁺ avec dégagement de dihydrogène, le cuivre ne l'est pas.
- Une réaction support de titrage doit être totale, rapide et unique.
- À l'équivalence, les réactifs ont été introduits dans les proportions stœchiométriques et le réactif limitant change.
- Avec le permanganate, l'équivalence est repérée par la persistance de la teinte violette ; avec le diiode et l'empois d'amidon, par l'apparition ou la disparition du bleu.
- On acidifie un titrage au permanganate avec l'acide sulfurique, jamais avec l'acide chlorhydrique, car Cl⁻ serait oxydé.
- Un titrage indirect enchaîne deux réactions : on titre le produit formé par l'espèce à doser.
Formules et définitions à connaître
| Couple | Demi-équation |
|---|---|
| Cu²⁺/Cu | Cu²⁺ + 2 e⁻ = Cu |
| Fe³⁺/Fe²⁺ | Fe³⁺ + e⁻ = Fe²⁺ |
| H⁺/H₂ | 2 H⁺ + 2 e⁻ = H₂ |
| I₂/I⁻ | I₂ + 2 e⁻ = 2 I⁻ |
| S₄O₆²⁻/S₂O₃²⁻ | S₄O₆²⁻ + 2 e⁻ = 2 S₂O₃²⁻ |
| MnO₄⁻/Mn²⁺ | MnO₄⁻ + 8 H⁺ + 5 e⁻ = Mn²⁺ + 4 H₂O |
| Cr₂O₇²⁻/Cr³⁺ | Cr₂O₇²⁻ + 14 H⁺ + 6 e⁻ = 2 Cr³⁺ + 7 H₂O |
| H₂O₂/H₂O | H₂O₂ + 2 H⁺ + 2 e⁻ = 2 H₂O |
| O₂/H₂O₂ | O₂ + 2 H⁺ + 2 e⁻ = H₂O₂ |
| ClO⁻/Cl⁻ | ClO⁻ + 2 H⁺ + 2 e⁻ = Cl⁻ + H₂O |
| C₆H₆O₆/C₆H₈O₆ | C₆H₆O₆ + 2 H⁺ + 2 e⁻ = C₆H₈O₆ |
- Relation à l'équivalence pour a A (titré) + b B (titrant) : C₁ × V₁ / a = C₂ × VE / b, volumes dans la même unité.
- Fe²⁺ par le permanganate : MnO₄⁻ + 8 H⁺ + 5 Fe²⁺ → Mn²⁺ + 5 Fe³⁺ + 4 H₂O, d'où n₀(Fe²⁺) = 5 × C₂ × VE.
- Diiode par le thiosulfate : I₂ + 2 S₂O₃²⁻ → 2 I⁻ + S₄O₆²⁻, d'où n₀(I₂) = C₂ × VE / 2.
Pièges à éviter
- Confondre « oxydant » et « oxydé » : l'oxydant est réduit.
- Placer les électrons du côté du réducteur dans une demi-équation.
- Laisser des électrons dans l'équation d'oxydoréduction ou oublier de simplifier H⁺ et H₂O.
- Écrire C₁V₁ = C₂VE sans tenir compte des coefficients stœchiométriques.
- Lire le volume équivalent à la première trace de couleur fugace au lieu de la teinte persistante.
- Acidifier un titrage au permanganate avec l'acide chlorhydrique.
Je me teste
1. Définition d'un réducteur ? → Espèce capable de céder un ou plusieurs électrons.
2. Une réduction est-elle un gain ou une perte d'électrons ? → Un gain.
3. Dans Cu²⁺ + Zn → Cu + Zn²⁺, quelle espèce est oxydée ? → Le zinc Zn.
4. Demi-équation du couple MnO₄⁻/Mn²⁺ ? → MnO₄⁻ + 8 H⁺ + 5 e⁻ = Mn²⁺ + 4 H₂O.
5. Avec quoi équilibre-t-on l'oxygène en milieu acide ? → Avec des molécules H₂O.
6. Équation de la réaction entre I₂ et S₂O₃²⁻ ? → I₂ + 2 S₂O₃²⁻ → 2 I⁻ + S₄O₆²⁻.
7. Trois qualités d'une réaction support de titrage ? → Totale, rapide, unique.
8. Comment repère-t-on l'équivalence d'un titrage par le permanganate ? → La teinte violette persiste.
9. Relation à l'équivalence pour Fe²⁺ titré par MnO₄⁻ ? → n₀(Fe²⁺) / 5 = nE(MnO₄⁻) / 1.
10. Rôle de l'empois d'amidon ? → Il donne une couleur bleue intense avec le diiode, ce qui rend l'équivalence visible.