Chapitre 9 L’électrochimie

9.1 Introduction à l’oxydation et à la réduction

Réactions d’oxydoréduction Rouille du fer Moteur automobile Incendie Piles Réactions métaboliques

Qu’est-ce que l’électrochimie? Branche de la chimie qui implique l’étude de la transformation réciproque de l’énergie chimique et de l’énergie électrique.

Réactions d’oxydoréduction Réaction d’oxydoréduction = réaction chimique qui implique un transfert d’électrons d’une espèce chimique à une autre. Réaction bilan du mélange du cuivre avec la nitrate d’argent: Ag gagne deux électrons Cu perds deux électrons

Réactions d’oxydoréduction Une réaction d’oxydoréduction est la superposition de deux demi-réactions: une d’oxydation et une réduction. Le cuivre perds des électrons. Il subit l’oxydation. Oxydation L’ion argent gagne des électrons: Il subit la réduction. Réduction

Réaction d’oxydation et réaction de réduction On appelle Oxydation la perte d’électrons par une substance. EX: On appelle réduction le gain d’électrons par une substance. EX:

Aide-mémoire « LÉO le lion dit GER » LÉO: Libération d’Électrons signifie Oxydation GER: Gain d’Électrons signifie Réduction.

Réaction d’oxydation et réaction de réduction Dans une réaction d’oxydoréduction, l’oxydation et la réduction se produisent simultanément et le nombre d’électrons cédés doit égaler celui des électrons reçus. ( )×2 Oxy: Red: ( )×3 Réducteur Oxydant Oxydation Réduction

Réaction d’oxydation et réaction de réduction Un oxydant est une substance susceptible de fixer des électrons. «Il se réduit». EX: (Ox + n.é →Red) Un réducteur est une substance susceptible de céder des électrons. «Il s’oxyde». EX: (Red → Ox + n.é)

Les demi-réactions Une demi-réaction est une équation équilibrée qui montre le nombre d’électrons participant à l’oxydation et la réduction. Exemple: Réaction du Cu avec AgNO3 Cu Cu2+ + 2é Ag+ + é Ag NB: Dans chaque demi-réaction, les charges et les atomes sont équilibrés

Les demi-réactions On utilise une demi-réaction pour représenter l’oxydation et une demi-réaction pour représenter la réduction. Une réaction d’oxydoréduction est la combinaison de deux demi-réactions: une d’oxydation et une de réduction.

Évaluation formative Exercice 1 Identifie chacune des demie-réactions suivantes et indique si c’est une oxydation ou réduction. ______________________________________________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________

Évaluation formative ______________________________________________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________

Évaluation formative Exercice 2 Donne l’équation globale d’oxydoréduction correspondant aux demi-réactions suivantes et identifie l’agent réducteur et l’agent oxydant. _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________

Évaluation formative _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________

Évaluation formative Exercice 3 Donne les deux demi-réactions correspondant à chaque réaction d’oxydoréduction équilibrée donnée et indique quelle réaction est l’oxydation et quelle réaction est la réduction. De plus, indique quelle substance est le réducteur et quelle substance est l’oxydant.

Évaluation formative Exercice 3 ________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________

Évaluation formative Exercice 3 ________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________ Réponds aux question 1-6 de la section Vérifie tes connaissances de la page 586 de ton manuel de Chimie 12.

Prédire la spontanéité des réactions rédox page 587 Les ions métalliques peuvent agir comme oxydants, car ils peuvent enlever des électrons à certains atomes métalliques Les atomes métalliques peuvent agir comme réducteurs, car ils peuvent donner des électrons à certains ions. Zn(s) + Cu2+ (aq) Cu(s) + Zn2+ (aq) Le réducteur L’oxydant Libère des électrons Capte des électrons Réaction spontanée Subit une oxydation subit une réduction Voir tableau 9.2 page 587

Prédire la spontanéité des réaction rédox page 588 Écrire l’équation ionique nette Ajoute des flèches pour indiquer le gain ou la perte d’électrons. À l’aide du tableau 9.2 ou de l’annexe B, trouve lequel des 2 métaux est le réducteur le plus fort et l’oxydant le plus fort. Si le réducteur le plus fort perd des électrons et que l’oxydant le plus fort capte des électrons, la réaction se produira spontanément, comme l’indique l’équation. Si le réducteur le plus fort a capté des électrons et que l’oxydant le plus fort a perdu des électrons, la réaction directe ne se produira pas spontanément. Voir exemples page 588

Vérifies tes connaissances Page 588 #7,8 et 9