Les réactions d'oxydoréduction sont des réactions au cours desquelles se produisent des transferts d'électrons entre les réactifs.
Une oxydation correspond à une perte d'électrons. C'est le cas, par exemple, du passage de l'espèce cuivre \( \mathrm{Cu} \) à l'ion cuivre(II) \( \mathrm{Cu^{2+}} \) :
\[ \mathrm{Cu \rightarrow Cu^{2+} + 2e^-} \]
Inversement, une réduction correspond à un gain d'électrons. Dans le cas du cuivre, cela correspond au passage de l'ion cuivre(II) \( \mathrm{Cu^{2+}} \) à l'espèce cuivre \( \mathrm{Cu} \) :
\[ \mathrm{Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu} \]
Les espèces chimiques qui perdent des électrons sont appelées des réducteurs, tandis que celles qui gagnent des électrons sont appelées des oxydants.
Un oxydant et le réducteur qui lui est associé forment un couple rédox, noté sous la forme générale \( \mathrm{Ox/Red} \). Le potentiel standard du couple est noté \( E^\circ_{\mathrm{Ox/Red}} \). Cette notation permet d'identifier facilement l'oxydant et le réducteur du couple.
La demi-équation électronique associée à un couple rédox s'écrit sous la forme générale :
\[ \mathrm{Ox + n\,e^- \rightleftharpoons Red} \]
où \( n \) représente le nombre d'électrons mis en jeu.
Dans le sens :
\[ \mathrm{Ox + n\,e^- \rightarrow Red} \]
l'oxydant se réduit.
Dans le sens :
\[ \mathrm{Red \rightarrow Ox + n\,e^-} \]
le réducteur s'oxyde.
Une réaction d'oxydoréduction met en jeu deux couples rédox : un réducteur cède des électrons à un oxydant. La règle du gamma permet notamment de prévoir qualitativement le sens de la réaction à partir des couples mis en jeu.
La distinction entre oxydants et réducteurs peut parfois être source de confusion. Prenons l'exemple du couple \( \mathrm{Cu^{2+}/Cu} \) pour revoir ces notions.
Par analogie avec la forme générale du couple rédox \( \mathrm{Ox/Red} \), on constate que, dans le couple \( \mathrm{Cu^{2+}/Cu} \) :
On peut donc écrire la demi-équation électronique du couple rédox :
\[ \mathrm{Cu^{2+} + 2e^- \rightleftharpoons Cu} \]
Equilibrer une réactionAuteur de la fiche : Jean-Michel Riom