Oxydant et réducteur
- Oxydant : espèce qui accepte des électrons (il se réduit)
- Réducteur : espèce qui donne des électrons (il s'oxyde)
- Couple redox noté Ox/Red
Demi-équations électroniques
\[ \text{Ox} + n\,e^- \rightarrow \text{Red} \quad \text{(réduction)} \]
\[ \text{Red} \rightarrow \text{Ox} + n\,e^- \quad \text{(oxydation)} \]
Ex : Cu2+ + 2e- → Cu ; Zn → Zn2+ + 2e-
Classification électrochimique (potentiels standard)
| Couple | E° (V) | Caractère |
|---|
| Au3+/Au | +1,50 | Oxydant très fort |
| Ag+/Ag | +0,80 | Oxydant fort |
| Cu2+/Cu | +0,34 | Oxydant moyen |
| H+/H2 | 0,00 | Référence |
| Fe2+/Fe | -0,44 | Réducteur moyen |
| Zn2+/Zn | -0,76 | Réducteur fort |
| Al3+/Al | -1,66 | Réducteur très fort |
Règle de la gamma
L'oxydant du couple à E° le plus élevé réagit spontanément avec le réducteur du couple à E° le plus faible.
Astuce : tracer un gamma (γ) sur la classification : la réaction va de l'oxydant en haut vers le réducteur en bas.
Méthode — Écrire une réaction redox
- Identifier les deux couples Ox/Red
- Appliquer la règle γ (E° le plus grand = oxydant)
- Écrire la demi-équation de réduction
- Écrire la demi-équation d'oxydation
- Additionner (les e- se compensent)
Corrosion du fer
\[ 4\,\text{Fe} + 3\,\text{O}_2 + 6\,\text{H}_2\text{O} \rightarrow 4\,\text{Fe(OH)}_3 \]
Fe(OH)3 = rouille (hydroxyde de fer III). Accélérée par : eau salée, contacts entre métaux différents, chocs mécaniques.
4 méthodes de protection
- Galvanisation : couche de zinc (barrière + protection cathodique)
- Anode sacrificielle : bloc de Zn ou Mg qui se corrode à la place de l'acier
- Peinture anticorrosion : barrière physique (primaire + finition)
- Passivation : couche d'oxyde naturelle (Al2O3, Cr2O3 pour l'inox)
Pièges fréquents
Piège 1 : Confondre oxydation et réduction. L'oxydant se réduit (reçoit des e-), le réducteur s'oxyde (perd des e-). L'oxydant n'est pas forcément de l'oxygène !
Piège 2 : Oublier d'équilibrer les charges dans les demi-équations. Le nombre d'électrons échangés doit être identique des deux côtés.
Piège 3 : Croire que l'aluminium ne se corrode pas. Il se corrode, mais sa couche d'oxyde Al2O3 est protectrice et adhérente (passivation).
Astuce : Le zinc protège l'acier car E°(Zn) = -0,76 V < E°(Fe) = -0,44 V : le zinc est un réducteur plus fort, il s'oxyde en premier (protection sacrificielle).