Chapitre 14 - Oxydoréduction

Question 1

réducteur

Answer 1

espèce susceptible de céder un ou plusieurs électrons

Question 2

oxydant

Answer 2

espèce susceptible de capter un ou plusieurs électrons

Question 3

demi-équation d’oxydoréduction

Answer 3

Ox + n e⁻ = Red

Question 4

oxydation

Answer 4

perte d’e⁻ subie par un élément du réducteur

Question 5

réduction

Answer 5

gain d’e⁻ subie par un élément de l’oxydant

Question 6

nombre d’oxydation n.o

Answer 6

concept introduit pour déterminer l’état d’oxydation d’un élément seul ou engagé dans un édifice moléculaire ou ionique

Question 7

n.o (O)

Answer 7

en général -II
sauf
- O2 : n.o(O) = 0
- peroxyde ( -O-O- ) : n.o(O) = - I
- lié à F : +I

Question 7

n.o (H)

Answer 7

en général +I
sauf
- H2 : n.o(H) = 0
- hydrure d’alcalin (H-Na) : n.o(H) = - I

Question 8

determiner le n.o

Answer 8

• structure de Lewis
• si atomes identiques : 0 aux deux atomes
• si atomes différents : - 1 au + électronégatif et +1 à l’autre
• addition des +_ 1

Question 9

lien n.o / ox red

Answer 9

• • n.o(élément) est élevé + l’élément est oxydé + l’entité est oxydante
• si n.o (élément) est élevée il y a une réaction d’oxydation
• dans un couple red/ox il y a forcément un élément dont le n.o varie entre ox et red

Question 10

réaction redox

Answer 10

un échange d’e⁻ entre 2 couples redox

Question 11

méthode ajuster des réactions rédox

Answer 11

• calculer les n.o dans les éléments des couples
  –> n.o le + grand = oxydant / n.o le + petit = réducteur
• équilibrer l’élément subissant la variation de n.o des 2 cotés de la 1/2 équation
• Ajuster :(H3O⁺ / H2O / H⁺)

Question 12

ampholyte

Answer 12

composé à la fois oxydant dans un couple et réducteur dans un autre

Question 13

dismutation

Answer 13

espèce amphotère réagit sur elle même

Question 14

médiamutation

Answer 14

réaction inverse de la dismutation

Question 15

eau oxydante et réductrice

Answer 15

oxydante : H2O/H2 (connaitre la 1/2 équation)
réductrice : O2/H2O (connaitre la 1/2 équation)

Question 16

électrode (demi pile)

Answer 16

{ Ox et Red d’un couple redox + électrolyte en contact avec un conducteur électronique}

Question 16

pile Daniell Cu/Zn

Answer 16

connaitre le schéma
- passage des e⁻ par l’extérieur du milieu réactionnel ==> récupération d’énergie
- on peut facilement interrompre l’avancement avec un interrupteur

Question 17

électrolyte

Answer 17

solution (support) qui assure un transfert de charge

Question 18

cathode

Answer 18

siège de la réduction (là d’où arrivent les e⁻)

Question 19

anode

Answer 19

siège de l’oxydation (d’où partent les e⁻)

Question 20

cellule électrochimique

Answer 20

connaitre le schéma
ensemble constitué de 2 demi-cellules

Question 21

pont salin

Answer 21

assure la “fermeture” du circuit pour le transport des charges en assurant l’électroneutralité dans les 2 1/2piles
les porteurs de charges qui transitent par le pont salin sont des ions

Question 22

fonctionnement de la pile (circuit ouvert / fermé)

Answer 22

circuit fermé : e⁻ circulent –> système hors-équilibre qui évolue vers un état d’équilibre
- équilibre atteint : si xsi eq < xsi max
- disparition complète d’un réactif avant l’équilibre : rupture
circuit ouvert : e⁻ ne circulent pas –> réaction bloquée dans un état hors-équilibre

Question 23

tension à vide

Answer 23

différence de potentiel entre l’électrode de droite et de gauche à courant nul

Question 24

capacité d’une pile

Answer 24

charge totale qu’elle peut débiter entre l’état initial et l’état final
en C ou A.h

Question 25

constante de Faraday

Answer 25

Q = ne⁻ * F
F = e * Na
= 96 500 C

Question 26

électrode de référence absolue

Answer 26

ESH : électrode standard à hydrogène (mais impossible à réaliser expérimentalement)

Question 27

potentiel d’électrode de l’ESH

Answer 27

0,000V (car on mesure la différence de tension avec elle même)

Question 28

potentiel de Nernst (potentiel d’électrode) (en ln)

Answer 28

Eox/red = E° ox/red - RT/nF ln ( a(red)^b/a(ox)^g)
avec
F cst de Faraday
n nb d’e⁻ échangé
T T° en K
R cst des GP 8,314 J.K⁻¹.mol⁻¹
a activité
b et g = bêta gamma

Question 29

potentiel redox standard E°

Answer 29

potentiel redox du couple lorsque toutes les espèces impliquées sont dans leur état standard et à pH = 0

Question 30

potentiel de Nernst (potentiel d’électrode) (en log)

Answer 30

Eox/red = E°ox/red - alpha/n * log(a(red)^b/a(ox)^g)
alpha = 0,059V à 298K

Question 31

lien E Nernst et réaction

Answer 31

la réaction est d’autant + favorable qu’elle fait réagir l’oxydant le + fort (E Nerst le + élevé) sur le réducteur le + fort (E Nernst le + faible)

Question 31

équilibre d’une réaction rédox

Answer 31

lorsque la réaction s’arrête <=> delta E = 0V <=> E(+) = E(-)
E°2 - E°1 = alpha/n log (Qr,eq)
K° = 10^(n/alpha) (E°ox2 - E°red1)

Question 32

Critère d’évolution d’une réaction redox

Answer 32

Si Qr < K° <=> delta E > 0 : réaction dans le sens 1
Si Qr > K° <=> delta E < 0 : réaction dans le sens -1
Si Qr = K° <=> delta E = 0 : équilibre

–> prédire le sens d’évolution d’une réaction redox = comparer les E nernst des 2 couples

Question 33

Lien réaction favorable et ox/red

Answer 33

Réaction + favorable –> oxydant + fort (E nernst le + élevé) et réducteur le + fort (E nernst le + faible)

Question 34

Domaine de prédominance ou d’existence

Answer 34

(Savoir le “schema”)
Prédominance : pour des solutés ou des gaz
Existence : pour un solide

Question 35

Convention de tracé

Answer 35

Convention “espèces “
Convention “ atomique”

Question 36

Convention de frontière

Answer 36

Connaître le tableau

Question 37

Valeur de frontière même atomicite (en solution)

Answer 37

E front = E° (ox/red)
Savoir le retrouver grâce à la formule
Ne dépend pas des concentrations

Question 38

Frontière entre espèce en solution et espèce solide

Answer 38

Apparition du solide
Concentration de l’espèce en solution fixe à une valeur donnée
Dépend de la concentration de tracé (frontière toujours voisine de E°)

Question 39

Stabilité d’une espèce redox en solution aqueuse

Answer 39

Calculer Efront 1 et E front 2
Faire un diagramme
Domaines joints = espèce stable

Question 40

dismutation d’une espèce rédox en solution aqueuse

Answer 40

calculer E front 1 et E front 2
faire un diagramme
domaines disjoints = espèce instable dismutation

Question 41

sens d’évolution par comparaison des E°

Answer 41

si delta E° > 0,24 V <=> K° > 10⁴ –> on peut se limiter la comparaison des E°

Question 42

choix des electrodes

Answer 42

• electrode de mesure : suivre le potentiel du coupl d’nteret
• electrode de référence : potentiel constant à T donné

Question 43

electrode de mesure

Answer 43

• titage pH metrique : electrode de verre E proportionnel au pH de la solution dans laquelle elle trempe
• titrage potentiométrique : electrode en metal / electrode en conducteur inerte

Question 44

electrode de référence

Answer 44

-electrode au calomel saturé (sauf si présence d’ions Ag⁺
- si Ag⁺ : fritté poreux

Question 45

indicateur coloré

Answer 45

utilisé pour determiner le point d’équivalence
ex: empois d’amidon