📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
- Définition : Une réaction d'oxydoréduction est un transfert d'électrons entre un oxydant (capteur d'électrons) et un réducteur (donneur d'électrons).
- Couple Redox : Noté $Ox/Red$, lié par la demi-équation : $Ox + n e^- \rightleftharpoons Red$.
- Nombre d'oxydation (n.o.) : Charge fictive d'un atome. L'oxydation est une augmentation du n.o., la réduction est une diminution du n.o.
- Pile électrochimique : Système convertissant l'énergie chimique en énergie électrique. La force électromotrice (f.e.m) est $E = E_{cathode} - E_{anode}$.
- Équation de Nernst : $E = E^0 + \frac{0,059}{n} \log \frac{[Ox]}{[Red]}$ à 25°C.
Méthodes à maîtriser
- Équilibrer une demi-équation en milieu acide : 1. Équilibrer l'élément principal, 2. Équilibrer l'oxygène avec $H_2O$, 3. Équilibrer l'hydrogène avec $H^+$, 4. Équilibrer les charges avec $e^-$.
- Calculer la constante d'équilibre $K$ : $\log K = \frac{n(E^0_1 - E^0_2)}{0,059}$.
Exemples corrigés
- Couple $MnO_4^- / Mn^{2+}$ : $MnO_4^- + 8H^+ + 5e^- \rightleftharpoons Mn^{2+} + 4H_2O$.
- Calcul de $E$ pour $Fe^{3+}/Fe^{2+}$ si $[Fe^{3+}] = 0,1M$ et $[Fe^{2+}] = 0,01M$ : $E = 0,77 + 0,059 \log(10) = 0,829 V$.
Erreurs fréquentes
- Oublier les coefficients stoechiométriques lors de l'équilibrage des charges.
- Inverser l'anode et la cathode (Anode = Oxydation, Cathode = Réduction).
- Utiliser la loi de Nernst sans convertir la température si elle n'est pas à 25°C (à vérifier par le professeur).