Prsentation PowerPoint

Prpar par : Yamini Soukaina El kouch Soumia Soufiani Karima El kezzini Imane

Encadr par: Ms Amlal Master systme de protection des mtaux : conception est environnement

Les ractions doxydorduction

Plan

Dfinitions La raction doxydorduction Le nombre doxydationLa loi de NernstLa variation du potentiel avec le PH I) Historique :Historiquement loxydation donne des oxydes par fixation doxygne, alors que la rduction est la forme rduit des oxydes par perte doxygne.

Puis ce concept est gnralis par la perte et la gain des lectrons. II) Dfinitions :

Oxydation/ rduction: la raction doxydation correspond la perte des lectrons .

la raction de rduction correspond la fixation des lectrons . Mtal cation M + ne-

oxydationrductionOxydants et rducteurs : Un oxydant est une entit chimique capable de capter des lectrons. Un rducteur est une entit chimique capable de cder des lectrons.

Couples oxydant/rducteur: Deux entits chimiques constituent un couple oxydant / rducteur si lune peut se transformer en lautre par perte ou gains dlectrons.

Demi-quation dun couple oxydant/rducteur : Il sagit dune criture formelle qui traduit le passage de loxydant au rducteur sous la forme :

La demi-quation obit toutes les rgles de conservation des ractions chimiques (matire, charges).a Oxydant + ne = b RducteurExemples :Couple Cu2 + /Cu :

Cu2+ +2e Cu ( demi raction)

Couple MnO4 /Mn2+ :

MnO-4 +8H+ + 5e Mn2+ +4H2O ( demi raction)

La raction doxydorduction:

Une raction doxydorduction est un transfert dlectrons entre loxydant dun couple et le rducteur dun autre couple.

Exemple :

Cu2+(aq) + Zn(s) Zn2+(aq) + Cu(s) Gain de : rduction

Ox1 + Red2 Ox2 + Red1

Raction doxydorduction spontane: La raction spontane a lieu entre loxydant du couple de plus fort potentiel et le rducteur du couple de plus faible potentiel. On rsume cette loi par rgle de gamma :

Nombre doxydation:

Le nombre doxydation ou le degr doxydation est un caractre qui dfinit ltat doxydation dun lmentAu cours dune raction doxydorduction le nombre doxydation varie :

Il augmente dans le cas dune oxydation.Il diminue dans le cas dune raction de rduction.Si il ne varie pas donc la raction nest pas une raction doxydorduction.

Plus ce nombre est lev, plus llment est un oxydant.Plus ce nombre est faible, plus llment est un rducteur.

n.o.(Fe3+) = 3 n.o.(Cl) = -1n.o.(S2) = -2 n.o.(Fe2+) = 2n.o.(Fe) = 0

n.o.(Cl2) = 0n.o.(SO42-) = -2n.o.(NH4+ ) = 1n.o.(H2O2) = 0

Nombre doxydation dun atome neutre : = 0Nombre doxydation dun ion monoatomique = sa chargeNombre doxydation dune molcule (neutre) : = 0Nombre doxydation dun ion polyatomique = sa chargen.o.(H) dans C2H6=1 n.o.(Br) dans ClBr=1n.o.(H) dans H2=0 n.o.(Cl) dans ClBr=-1On remarque encore :

n.o.(H2O) = 0 ( 2*1 - 2)n.o.(OH) = -1 ( 1+-2= -1)N.o. dun atome dans un corps simple = 0N.o. de H dans une espce (ion ou molcule) compose = 1N.o. de O dans une espce (ion ou molcule) compose = -2N.o. de F, Cl, Br, I, dans une espce (ion ou molcule) compose = -1Somme des n.o. des atomes dans une molcule = 0Somme des n.o. dans un ion compos = sa chargen.o. Al+ 3e Al3+ (d.r) n.o: 0 3 Br2 + 2e 2Br- (d.r) n.o : 0 -2 2Al + 3Br2 2 Al3+ +(Br)3 (r.t) n.o: 2*0 + 3*2*0 2 (3 + 3 * (1)) n.o = 3 0 = 3 Al perd 3e n.o. = 2 (1) 2 0 = 2, Br2 gagne2e n.o= 0-0=0 n.o. est globalement invariant

Nombre doxydation et nombre dlectrons changs:

Potentiel standard:

Le potentiel standard dun couple, not E0, est le potentiel lectrique dun systme chimique constitu la fois de loxydant et du rducteur de ce couple, dans lequel les concentrations de toutes les espces dissoutes valent 1 mol / L, les pressions de tous les gaz valent p0 et dont la temprature vaut 293 K. Les valeurs des potentiels standards des couples Ox/Red les plus courants sont donnes dans les tables en annexe de la plupart des manuels.

loi de Nernst :Si la demi-quation dun couple est : a Ox + ne = b Red le potentiel lectrique dun systme chimique contenant les deux membres dun mme couple dpend des concentrations des espces chimiques dissoutes. 20oC et en solution aqueuse dilue, le potentiel lectrique est donn par lquation loi de Nernst approche : E = E0 + 0,59/n log [Ox]a / [Red]b

La loi de Nernst donne la relation E= f(E),elle est consquence de la loi thermodynamique: G = G +RTLnQ lquilibre on a Q = K (constante dquilibre)Si on considre la demi raction : Fe3+ + 3e- Fe on a G= -3FE (Fe3+ / Fe) et G = -3FE (Fe3+ / Fe)1Faraday= charge lectrique dune mole dlectron =96500Coulombs

a G = -3FE (Fe3+ / Fe) = G + RTLnQQ= 1/ [Fe3+ ] ( Fe solide est en excs)a G = -3FE (Fe3+ / Fe) = -3FE + RTLn 1/ [Fe3+ ] Donc E =E- RT/ 3F Ln (1/ [Fe3+ ] ) E =E+RTLn[Fe3+ ]

Exemple:

Remarque:

E = E +0,59/n log [Ox]a / [Red]b Lavantage de la loi de Nernst est quelle permet de retrouver le potentiel standard E , partir du potentiel E.Les raction redox sont gnralement :

Spontanes dans le sens de la rduction

Non spontanes dans le sens de loxydation

La variation du potentiel avec PH :Le potentiel redox qui mesure le pouvoir oxydant et rducteur dun couple peut dpendre de lacidit de la solution aqueuse dans les deux cas suivants :

Si les ions H3O+ ou OH- interviennent dans les demi-ractions redox, dans lquilibre de charge.

Si on a une hydrolyse ou prcipitation du cation du couple doxydorduction ou prcipitation.

Exemple 1:

Exemple 2:Si on ajoute OH- une solution dAg+ ,on peut avoir une prcipitation de Ag(OH) selon :

Merci pour votre attention