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Piles et oxydoréduction

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I Transfert d'électron

1) Pile Cu-Zn

a) Indirect

On 2 bacs reliés avec d'un coté: Zn+ + SO42- (barre de zinc+solution), et de l'autre Cu2++SO42- (barre de cuivre+solution)

-Décoloration du zinc, pertes d'électrons

b) Direct

On a 1 bac avec une barre de zinc dans une solution de Cu2+

-Création d'un dépôt rouge (cuivre) puis noir (oxydation du cuivre) sur le zinc

Conclusion

-Zn consommé et formation de Zn2+

=>perte de 2 électrons

-Cu2+ consommé et formation de Cu

=>gain de 2 électrons

2) Pile à Argent cuivre

a) Indirect

-1 bac avec une tige de cuivre (Cu(s))

-1 bac avec une tige d'argent (Ag)

=>2 bacs reliés avec d'un coté: Ag++Cl- et de l'autre: Cu2++SO42-

b) Direct

On a un bac de solution d'argent (Ag+) avec un fil de cuivre (Cu(s))

Conclusion

Cu(s) consommé, formation de Cu2+

->Perte de 2 électrons

Ag+ consommé, formation de Ag(s)

->Gain d'un électron

=>L'argent réagit 2x plus

3) Réaction d'oxydoréduction

-Toutes les réactions qui mettent en jeux les transferts d'électron sont des réactions d'oxydoréduction

-Ces réactions sont aussi appelées "réaction REDOX

II Les couples oxydant/réducteur

1) Espèces conjuguées

-2 espèces chimiques qui se transforment en l'une ou l'autre par perte ou gain d'électrons sont dites conjugués

->Elles forment un couple oxydant/réducteur (= couple REDOX

L'oxydant est l'entité qui capte les électrons

Le réducteur est l'entité qui cède des électrons

Exemple avec le couple de cuivre

Oxydant: Cu2+

Réducteur: Cu

Notation: Cu2+(aq)/Cu(s)

2) Demi équation REDOX (oxydo-réduction)

-La demi-équation REDOX est une demi équation électronique associés à un couple REDOX

-Elle donne la transformation possible d'une espèce conjugée en une autre

Formule: Ox +n*e-=Red

Exemple: Cu2++2e- = Cu(s)

->L'oxydant gagne ou perd des électrons pour devenir un réducteur

-La transformation est renversable (on peut l'inverser)

L'écriture de la demi-équation respecte la conservation des éléments et des charges

III Réaction d'oxydoréduction

-Oxydation = pertes d'électron

-Réduction = gain d'électron

-Réaction d'oxydoréduction: c'est un transfert d'électrons entre l'oxydant d'un couple REDOX et le réducteur d'un groupe REDOX

REMARQUE: les électrons libre n'existent pas en solution donc tous les électrons cédé par le réducteur sont capté par l'oxydant

Conséquence: on écrit une équation REDOX en combinant les 2 demi équations associés aux couples REDOX afin d'organiser le nombre d'électron capté et cédé

Exemple: réaction entre cuivre (Cu) et ion argent (Ag+)

Cu2+/Cu: Cu2++2e- = Cu(s)

Ag+/Ag:(Ag++e- = Ag(s))*2

-> l'Ag+réagit 2 fois plus

On a donc: Cu(s)+2 Ag+->Cu2++Ag(s)

Voir: Le principe de conservation de l'énergie

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