Réactions d'oxydoréduction

Réactions d’oxydoréduction

L’atmosphère terrestre contient environ 20 % d’oxygène moléculaire, O₂, un gaz chimiquement réactif qui joue un rôle essentiel dans le métabolisme des organismes aérobies et dans de nombreux processus environnementaux qui façonnent le monde. Le terme oxydation était utilisé à l’origine pour décrire les réactions chimiques impliquant O₂, mais sa signification a évolué pour désigner une vaste et importante catégorie de réaction connue sous le nom de réactions d’oxydoréduction (redox).  

Certaines réactions redox impliquent le transfert d’électrons entre les espèces de réactifs pour donner des produits ioniques, comme la réaction entre le sodium et le chlore pour donner du chlorure de sodium :

Il est utile de visualiser le processus en ce qui concerne chaque réactif individuel, c’est-à-dire de représenter le devenir de chaque réactif sous la forme d’une équation appelée demi-équation :

Ces équations montrent que les atomes de Na perdent des électrons tandis que les atomes de Cl (dans la molécule Cl₂) gagnent des électrons, les indices “ s ” des ions produits signifiant qu’ils sont présents sous la forme d’un composé ionique solide. Pour les réactions redox de ce type, la perte et le gain d’électrons définissent les processus complémentaires qui se produisent :

oxydation = perte d’électrons

réduction = gain d’électrons

Dans cette réaction, le sodium est oxydé et le chlore subit une réduction. D’un point de vue plus dynamique, le sodium fonctionne comme un agent réducteur (réducteur), puisqu’il fournit des électrons au (ou réduit le) chlore. De même, le chlore fonctionne comme un agent oxydant (oxydant), car il retire efficacement les électrons du (oxyde le) sodium.

agent réducteur = espèce oxydée

agent oxydant = espèce réduite

En général, un agent oxydant gagne un électron provenant de l’agent réducteur, et il est lui-même réduit. La charge d’un agent oxydant devient plus négative. De même, un agent réducteur perd un électron en direction de l’agent oxydant et il est lui-même oxydé. La charge d’un agent réducteur devient plus positive.

Cependant, certains processus redox n’impliquent pas le transfert d’électrons. Prenons, par exemple, une réaction semblable à celle qui produit du NaCl :

Le produit de cette réaction est un composé covalent, de sorte que le transfert d’électrons dans le sens explicite n’est pas impliqué. Pour clarifier la similitude de cette réaction avec la précédente et permettre une définition des réactions redox sans aucune ambiguïté, une propriété appelée nombre d’oxydation a été définie.  

Ce texte est adapté de Openstax, Chimie 2e, Section 4.2 : Classer les réactions chimiques.