Cours Complet d'Oxydoréduction : Voie Sèche, Voie Humide et Nombre d'Oxydation (N.O)

Par Prof. Gadhgadhi Lotfi | Publié sur Physique_Math

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Bienvenue sur Physique_Math ! Dans ce cours détaillé de chimie, nous allons explorer en profondeur les réactions d'oxydoréduction. Que vous soyez élève au secondaire ou en préparation d'examens, ce guide structuré vous permettra de maîtriser la différence entre l'oxydoréduction par voie sèche et par voie humide, ainsi que la méthode pratique pour déterminer le nombre d'oxydation (N.O) d'un élément chimique.

1. Oxydoréduction par Voie Sèche

Une réaction d'oxydoréduction par voie sèche est une réaction qui se déroule en l'absence totale d'eau (milieu non aqueux).

Exemple : Réaction entre l'oxyde de cuivre (II) et le carbone

Lorsqu'on chauffe un mélange d'oxyde de cuivre II (CuO) et de carbone (C) à l'aide d'un bec Bunsen :

  • Du cuivre métallique rouge (Cu) apparaît dans le tube chauffé.
  • Un gaz se dégage et trouble l'eau de chaux, ce qui prouve la formation de dioxyde de carbone (CO2).

Équation bilan de la réaction :

C (s) + 2 CuO (s) → CO2 (g) + 2 Cu (s)

Interprétation :

  • Le carbone (C) fixe l'oxygène : il subit une oxydation (il joue le rôle de réducteur).
  • L'oxyde de cuivre II (CuO) perd son oxygène : il subit une réduction (il joue le rôle d'oxydant).

2. Le Nombre d'Oxydation (N.O) : Définition et Règles de Calcul

Définition

Le nombre d'oxydation (N.O) d'un atome dans une entité polyatomique représente la charge électrique fictive attribuée à cet atome après une coupure imaginaire de toutes ses liaisons, en attribuant les électrons de chaque liaison à l'atome le plus électronégatif.

Méthode pratique de calcul

Pour calculer le N.O d'un élément dans un édifice chimique :

  1. La somme des nombres d'oxydation de tous les atomes d'une molécule neutre est égale à 0.
  2. La somme des N.O d'un ion polyatomique est égale à sa charge électrique.
  3. Généralement, N.O(H) = +I (sauf dans les hydrures métalliques comme LiH ou CaH2 où N.O(H) = -I).
  4. Généralement, N.O(O) = -II (sauf dans les peroxydes comme H2O2 où N.O(O) = -I).

Exemples d'application : Le Soufre (S) et le Phosphore (P)

  • Dans SO2 : X + 2(-II) = 0 ⇒ X = +IV
  • Dans SO3 : X + 3(-II) = 0 ⇒ X = +VI
  • Dans H2S : X + 2(+I) = 0 ⇒ X = -II
  • Dans HSO3- : X + 1(+I) + 3(-II) = -1 ⇒ X = +IV

3. Oxydoréduction par Voie Humide

Une réaction d'oxydoréduction par voie humide se déroule en milieu aqueux (en présence d'eau).

Action du Fer sur les ions Cuivre II (Cu2+)

Lorsqu'on plonge une lame de fer (Fe) dans une solution bleue de sulfate de cuivre II (CuSO4) :

  • Un dépôt rouge de cuivre métallique se forme sur la lame.
  • La solution se décolore et prend une teinte verdâtre due à la formation d'ions fer II (Fe2+).

Équation ionique :

Cu2+ + Fe → Cu + Fe2+

Analyse par le Nombre d'Oxydation :

  • Le N.O du Fer passe de 0 à +II : augmentation du N.O → Oxydation de Fe.
  • Le N.O du Cuivre passe de +II à 0 : diminution du N.O → Réduction de Cu2+.

4. Télécharger le Cours en Format PDF

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