Connaitre des oxydants et des réducteurs usuels - Maxicours

Connaitre des oxydants et des réducteurs usuels

Objectifs
  • Citer des oxydants et des réducteurs usuels : eau de Javel, dioxygène, dichlore, acide ascorbique, dihydrogène, métaux.
  • Justifier le caractère réducteur des métaux du bloc s.
Points clés
  • Un oxydant est une entité chimique capable de capter un ou plusieurs électrons tandis qu’un réducteur est une entité chimique capable de céder un ou plusieurs électrons.
  • Les métaux qui appartiennent aux colonnes 1 et 2 (bloc s) du tableau périodique sont très réducteurs. Ils perdent facilement un (pour la colonne 1) ou deux électrons (pour la colonne 2) afin d’obtenir la configuration électronique d’un gaz noble.
  • Un bon oxydant est capable de capter facilement des électrons : l’eau de Javel, le dioxygène, le dichlore, l’acide ascorbique en sont des exemples.
Pour bien comprendre
  • Réaction d’oxydoréduction
  • Oxydant, réducteur
  • Configuration électronique et position de l'élément dans le tableau périodique
1. Oxydants et réducteurs
Un oxydant est une entité chimique qui est capable de capter un ou plusieurs électrons, tandis qu’un réducteur est une entité chimique qui est capable de céder un ou plusieurs électrons.

Un oxydant Ox et un réducteur Red sont conjugués s’ils sont reliés par la demi-équation électronique suivante.

Ox + n × e Red

Une demi-équation électronique respecte les lois de conservation des éléments chimiques, de leurs quantités de matière et de la charge électrique.

L’oxydant et le réducteur conjugué constituent un couple oxydant/réducteur Ox/Red.

Exemples de couples oxydant/réducteur
Couple oxydant/réducteur Oxydant Réducteur Demi-équation électronique
Mg2+ (aq) / Mg (s) Mg2+ (aq) Mg (s) Mg2+ (aq) + 2 e  Mg (s)
Al3+ (aq) / Al (s) Al3+ (aq) Al (s) Al3+ (aq) + 3 e  Al (s)
Zn2+ (aq) / Zn (s) Zn2+ (aq) Zn (s) Zn2+ (aq) + 2 e  Zn (s)
2. Le caractère réducteur des métaux
Principe
Un bon réducteur est une entité chimique qui est capable de céder facilement un ou plusieurs électrons.

Un métal est un élément chimique qui possède la capacité de bien conduire la chaleur et le courant électrique. On les identifie dans la classification périodique. La plupart des éléments sont des métaux.


Les métaux dans la classification périodique

Les métaux de la première et de la deuxième colonne sont très réducteurs car il leur suffit de perdre un ou deux électrons pour obtenir la structure électronique stable des gaz nobles.

Rappel
Les gaz nobles occupent la dix-huitième et dernière colonne de la classification périodique. Ils possèdent une très grande stabilité chimique, c’est-à-dire qu’ils sont très peu réactifs, grâce à leur structure électronique en duet (deux électrons sur la couche 1) ou en octet (huit électrons sur la dernière couche occupée).
Gaz noble Symbole Structure électronique
Hélium He 1s2 (duet)
Néon Ne 1s22s2 2p6 (octet)
Argon Ar 1s2 2s2 2p63s2 3p6 (octet)
Remarque
Les deux premières colonnes de la classification périodique constituent le bloc s car la dernière couche occupée par des électrons est une couche s.

Les blocs s et p de la classification périodique simplifiée
Exemples de bons réducteurs

Pour les métaux de la première colonne.

Métal Lithium Li Sodium Na Potassium K
Structure
électronique
1s2 2s1 1s2 2s2 2p6 3s1 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1
Équation
électrochimique
Li  Li+ + e Na  Na+ + e  K+ + e
Ion obtenu Li+ Na+ K+
Structure
électronique
de l’ion
1s2
(duet)
1s2 2s2 2p6
(octet)
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
(octet)
Gaz noble associé Hélium Néon Argon

Pour les métaux de la deuxième colonne.

Métal Béryllium Be Magnésium Mg Calcium Ca
Structure
électronique
1s2 2s2 1s2 2s2 2p6 3s2 1s2 2s2 2p6 
3s2 3p6 4s2
Équation
électrochimique
Be
Be2+ + 2e
Mg
Mg2+ + 2e
Ca
Ca2+ + 2e
Ion obtenu Be2+ Mg2+ Ca2+
Structure
électronique
de l’ion
1s2
(duet)
1s2 2s2 2p6
(octet)
1s2 2s2 2p6 
3s2 3p6
(octet)
Gaz noble
associé
Hélium Néon Argon

D’autres entités chimiques sont aussi de bons réducteurs.

  • Le dihydrogène H2 : H2  2 H+ + 2 e.
  • Des métaux tels que le zinc, le cuivre, l’argent, etc.
3. Les bons oxydants
Principe
Un bon oxydant est une entité chimique qui est capable de capter facilement un ou plusieurs électrons.
Exemples de bons oxydants
  • Le dioxygène O2 (g) que l’on trouve dans l’air.

    O2 (g) + 4 e  2 O2 (aq)

  • L’ion hypochlorite ClO (aq) que l’on trouve dans l’eau de javel.

    ClO (aq) + 2 H+ (aq) + 2 e  Cl (aq) + H2O (l)

  • Le dichlore Cl2 (g).

    Cl2 (g) + 2 e  2 Cl (aq)

  • L’acide ascorbique C6H8O6 que l’on trouve dans les comprimés de vitamine C ou dans les agrumes (oranges, citrons, etc.)

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