Oxydoréduction et électrochimie
L’oxydoréduction décrit les transferts d’électrons et permet de prévoir le sens d’évolution des réactions. L’électrochimie relie ces réactions à l’énergie électrique, notamment dans les piles et lors de l’électrolyse.
Nombres d’oxydation et couples redox
Le nombre d’oxydation est une charge formelle attribuée à un atome dans une espèce chimique.
- Élément seul : nombre d’oxydation nul.
- Ion monoatomique : nombre d’oxydation égal à la charge.
- Oxydation : augmentation du nombre d’oxydation.
- Réduction : diminution du nombre d’oxydation.
Mémorise OIL RIG : Oxidation Is Loss, Reduction Is Gain.
Demi-équations électroniques
- 1
Séparer l’oxydation et la réduction.
- 2
Écrire les électrons du bon côté.
L’électron apparaît du côté des produits lors d’une oxydation.
L’électron apparaît du côté des réactifs lors d’une réduction.
Pile galvanique et force électromotrice
Anode
- Lieu de l’oxydation.
- Les électrons y sont produits.
- Elle peut être négative dans une pile.
Cathode
- Lieu de la réduction.
- Les électrons y sont consommés.
- Elle peut être positive dans une pile.
- Une pile galvanique relie deux demi-piles.
- Le pont salin maintient l’électroneutralité.
Potentiel redox et équation de Nernst
| Notion | Idée clé | Rôle |
|---|---|---|
| Potentiel redox | Tendance à capter des électrons | Comparer deux couples |
| Potentiel standard | Valeur de référence | Conditions standard |
| Équation de Nernst | Correction hors standard | Tenir compte des concentrations |
Le potentiel dépend de l’état chimique du milieu via le quotient réactionnel.
- Plus grand potentiel : réduction favorisée.
- La différence de potentiel fixe le sens spontané.
Électrolyse
Pile spontanée
- La réaction fournit l’énergie électrique.
- Transformation spontanée.
- f.e.m. positive si elle évolue seule.
Électrolyse
- Le générateur impose la réaction.
- Transformation non spontanée.
- Applications : dépôt métallique, extraction, synthèse.
- 1
Brancher un générateur externe.
- 2
Conserver réduction à la cathode.
Retient ==cathode = réduction== dans pile comme en électrolyse.
Révision express
- Définis le nombre d’oxydation.
- Donne le rôle de l’anode dans une pile.
- Écris la forme générale de l’équation de Nernst.
- Reconnaître oxydant et réducteur.
- Écrire des demi-équations équilibrées.