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Connaitre des oxydants et des réducteurs usuels

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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 → 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.)