Chimie Ana - Chap 3

Question 1

Qu’est ce qu’une réaction d’oxydo-réduction?

Answer 1

C’est un échange d’électrons entre un oxydant et un réducteur

Question 2

Qu’est ce qu’un oxydant ?

Answer 2

C’est une espèce capable de capter un ou plusieurs électrons

Question 3

Qu’est ce qu’un réducteur ?

Answer 3

C’est une espèce capable de donner un ou plusieurs électrons

Question 4

Qu’est ce qu’un demi équation redox ?

Answer 4

C’est un échange d’électrons au sein d’un couple redox (Ox/Red)

Ox + ne- Red

Réduction = gain d’électrons 
Oxydation = perte d’électrons

Question 5

Qu’est ce que le nombre d’oxydation et à quoi sert-il ?

Answer 5

N.O.
Permet de :
- vérifier qu’une réaction est une réaction redox, càd qu’il y a un échange d’électrons au cours de la réaction
- déterminer quelle espèce d’un couple redox est l’oxydant ou le réducteur
=> correspond à la charge que chaque atome d’une molécule aurait si on attribuait tous les électrons d’une liaison à l’atome le plus électronégatif de la liaison

Question 6

Qu’est ce que l’électronégativité (X) ?

Answer 6

C’est la capacité d’un atome à attirer les électrons vers lui.
=> influence le caractère d’une liaison entre 2 atomes (mise en commun des 2 électrons)
-> si X des 2 atomes sont proches alors liaison covalente (les 2 électrons de la liaisons répartis équitablement)
-> si X des 2 atomes sont différents = liaison polarisée à caractère ionique
= les 2 électrons de la liaison sont plus proches de l’un des 2 atomes

Question 7

Quel est le nombre d’oxydation d’un atome à état élémentaire ?

Answer 7

N.O = 0

Question 8

Quel est le nombre d’oxydation d’un ion monoatomique ?

Answer 8

N.O. = charge de l’ion

Question 9

Quel est le nombre d’oxydation d’un métal alcalin (inclus dans une molécule) ?

Answer 9

N.O.(Li, Na, K, Cs) = + I

Question 10

Quel est le nombre d’oxydation d’un métal alcalino-terreux (inclus dans une molécule) ?

Answer 10

N.O. (Mg, Ca, Ba) = + II

Question 11

Qu’est ce que le potentiel redox standard?

Answer 11

Potentiel redox standard E0(Ox/Red) d’un couple Ox/Red (en volt) traduit le pouvoir oxydant de l’oxydant du couple ou le pouvoir réducteur du réducteur du couple (analogie avec le pKa pour une acide ou une base)

Question 12

Complète la phrase :
Plus E0(Ox/Red) est élevé, plus l’oxydabt du couple est ........ et plus le réducteur est ........

Answer 12

Plus le E0(Ox/Red) est élevé, plus l’oxydant du couple est fort et plus le réducteur est faible

Question 13

Complète la phrase :

Plus le E0(Ox/Red) est petit, plus l’oxydant du couple est …… et plus le réducteur est ……

Answer 13

Plus l’E0(Ox/Red) est petit, plus l’oxydant du couple est faible et le réducteur est fort

Question 14

À propos de la règle du gamma.

Answer 14

• permet de prédire si une réaction entre un oxydant et un réducteur peut avoir lieu ou pas
• prédire quelle réaction sera plus favorable (ou se fera en première)
• prédire si une réaction est totale ou pas

=> le potentiel du couple de l’oxydant doit être plus élevé que celui du réducteur pour qu’une réaction ait lieu spontanément.
=> si /\E0 > 0,3 V : la réaction est considérée comme totale avec /\E0 = E01 - E02

Question 15

Quel est le couple de référence utilisé pour trouver le potentiel redox standard E0(Ox/Red) ?

Answer 15

H+/H2

E0référence = E0H+/H2 = 0V

Question 16

Quelle est la formule pour déterminer les valeurs E0(Ox/Red) de chaque couple redox ?

Answer 16

/\E = E0(Ox/Red) - E0référence 
Avec E0référence = 0V 
Donc E0(Ox/Red) = /\E

Question 17

Quelles sont les conditions standars ?

Answer 17

• concentration des espèces en solution = 1 mol/L
• pression des espèces à l’état gazeux = 1 bar
• température = 25ºC

Question 18

Quelle est la formule de la relation de Nernst ?

• pour une système électrochimique simple
• un système électrochimique complexe

Answer 18

Système simple :
E(Ox/Red) = E0(Ox/Red) + (0,059/n) log ([Ox]éq/[Red]éq)

Système complexe :
E(Ox/Red) = E0(Ox/Red) + (0,059/n) log (Aox)^a x (Ax)^x/(Ared)^b x (Ay)^y

Avec :
a Ox + ne- + x X b Red + y Y

Question 19

Quelle est la formule de la constante d’équilibre K?

Answer 19

K = 10^(n1 x n2)/0,059) x (E0(Ox1/Red1) - E0(Ox2/Red2)

Avec n1 et n2 = nombre d’électrons échangés dans les 2 demi-équations

Question 20

Quelle doit être la valeur de K d’une réaction totale ? Une réaction équilibré ? Que signifie si K < 1 ?

Answer 20

Pour une réaction totale : K > 10^4
Pour une réaction équilibrée : 1 < K < 10^4
Si K < 1 alors la réaction évolue dans le sens indirect

Question 21

Qu’est ce qu’une pile électrochimique ?

Answer 21

C’est un dispositif capable de générer de l’énergie électrique à partir de réactions spontanée d’oxydo-réduction (échange d’électrons)

Question 22

Quelle réaction se produit à l’anode? Quel pôle c’est?

Answer 22

L’oxydation se passe à l’anode (pôle négatif)

Question 23

Quelle réaction se passe à la cathode? Quel pôle c’est?

Answer 23

La réduction se passe à la cathode (pôle positif)

Question 24

Dans quel sens se déplace les électrons? Et le courant?

Answer 24

Les électrons circule de l’anode vers la cathode (pôle - vers pôle +)
Le courant (i) se déplace dans le sens inverse des électrons

Question 25

Comment savoir quelle forme prédomine?

Answer 25

La forme oxydée prédomine si :
[Ox]/[Red] > 10 => E(Ox/Red) > E0(Ox/Red) + (0,059/n)

La forme réduite prédomine si :
[Red]/[Ox] > 10 => E(Ox/Red) < E0(Ox/Red) - (0,059/n)

Si [Ox]=[Red] alors E(Ox/Red) = E0(Ox/Red)