Classification qualitative des couples oxydant - réducteur ion métalique/métal - 1er s
Classe:
Première
I. Classement de deux couples
1. Classement relatif des couples Cu2+/Cu et Zn2+/Zn
1.1 action des ions Zn2+ sur le métal cuivre Cu
∙ Expérience
Plongeons une lame cuivre dans une solution de sulfate de zinc ZnSO4 initialement incolore (ZnSO4 → Zn2+ + SO2−4).

∙ Observation
Il ne se produit aucune réaction quelle que soit la durée de l'expérience.
∙ Interprétation
Le cuivre métallique Cu ne réagit donc pas à priori avec les ions Zn2+
1.2 Action des ions Cu2+ sur le métal zinc Zn
∙ expérience
Plongeons une lame de zinc dans une solution de sulfate de cuivre CuSO4 initialement incolore

∙ Observation
On constate au bout de quelques minutes :
− que la solution se décolore : il y a disparition progressive des ions Cu2+
− qu'il se forme sur la partie immergée de la lame de zinc un dépôt de cuivre rouge : les ions Cu2+ sont donc passés à l'état de cuivre métallique
∙ Interprétation
Au cours de la réaction il y a eu transfert des électrons du zinc métallique vers les ions cuivre (II) selon l'équation :
Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu
1.3 Action des ions Zn2+ sur les ions Cu2+
Mélangeons dans un bécher une solution de sulfate de zinc et une solution de sulfate de cuivre.
∙ Observation
On n'observe aucune réaction, même au bout d'un temps très long
∙ Interprétation
Les ions Cu2+ ne réagissent donc pas avec les ions Zn2+
1.4 Sens de la réaction spontanée entre deux couples
La seule réaction spontanée entre les espèces chimiques qui constituent les couples Cu2+/Cu et Zn2+/Zn a lieu entre Zn et Cu2+.
Il s'agit d'une réaction d'oxydoréduction lors de cette réaction :
Zn joue le rôle réduction d'oxydoréduction lors de cette réaction : Zn joue le rôle réduction et Cu2+ joue le rôle d'oxydant :
∙ le pouvoir oxydant de Cu2+ est supérieur à celui de Zn2+
∙ le pouvoir réduction de Zn est supérieur à celui de Cu
Les deux couples sont écrites comme suit
POC (Pouvoir oxydant Croissant)
PRC (Pouvoir Réducteur Croissant)

Pour chaque couple la forme oxydante est écrite à gauche, la forme réductrice à droite.
Le couple dont l'oxydant est le plus fort est écrit au-dessus du couple dont l'oxydant est le plus faible.
− Équation-bilan
2. Classement relatif des couples Ag+/Ag et Cu2+/Cu
2.1 Action des ions Cu2+ sur le fil d'argent Ag
∙ Expérience
Plongeons un fil d'argent métallique dans une solution de solution de sulfate de cuivre II (CuSO4)

∙ Observation
On n'observe aucune réaction, même au bout d'un temps très long.
∙ Interprétation
Les ions Cu2+ ne réagissent donc pas le métal argent.
2.2 Action des ions Ag+ sur le métal cuivre Cu
∙ Expérience
Plongeons des copeaux métalliques de cuivre dans une solution de solution de de nitrate d'argent (AgNO3)

∙ Observation
∙ La solution se colore progressivement en bleu, caractéristique de la présence d'ions Cu2+ dans la solution.
∙ Sur le cuivre, on observe un dépôt de métal argent.
∙ Interprétation
Les ions Ag+ r&agissant avec le métal cuivre selon l'équation-bilan :
Cu + 2Ag+ → Cu2+ + 2Ag
Cu a joué un rôle de réduction, Ag+ a joué le rôle d'oxydant.
2.3 Conclusion
Le cuivre est plus réduction que l'argent.
L'ion Ag+ est plus oxydant que l'ion Cu2+

3. Généralisation
Des expériences qualitatives assez précises faites dans des laboratoires spécialisés ont permis une classification électrochimique des différents métaux

4. Place du couple H3O+/H2 dans la classification
Dans des tubes à essais plaçons de la poudre, de la tournure ou des grains de métaux suivant :
al, Zn, Fe, pb, Cu.
Ajoutons dans chaque tube quelques gouttes de solution d'acide chlorhydrique.
Nous constatons que l'acide réagit avec l'aluminium, le zinc, le fer, le plomb, avec chaque fois dégagement de dihydrogène.
Par contre, il ne réagit pas avec cuivre.

Ces expériences nous permettrons de conclure que l'aluminium, le zinc, le fer, le plomb sont plus réducteurs que l'hydrogène, mais que l'hydrogène est plus réducteur que le cuivre et l'argent.
Le couple H3O+/H2 est donc placé dans la classification électrochimique entre les couples Cu2+/Cu et Pb2+/Pb.
II. Tableau de classification qualitative des couples ion métallique/métal.
1. Principe de la classification électrochimique
Au cours d'une réaction naturelle, l'oxydant le plus fort Ox1 réagit sur le rédacteur le plus fort Red2 pour donner le réducteur le plus faible Red1 et l'oxydant le plus faible Ox2.

Cette règle est connue sous le nom de la règle "gamma" γ
n2(Ox1 + n1e− → Red1)
⇒n2Ox1 + n1Red2 → n2Red1 + n1Ox2
n1(Red2 → Ox2 + n2e−)
2. Présentation du tableau de la classification électrochimique des couples

3. L'intérêt de la classification
La classification des couples oxydant/réducteur permet de prévoir la seule réaction qui se produit naturellement entre deux couples donnés.
Remarques :
− Plus fort est un oxydant, plus faible est son réducteur conjugué.
− Un cation métallique oxyde les métaux conjugués des cations métalliques situés au-dessous de lui.
− Un métal réduit les cations des métaux placés au-dessus de lui.
− Un réducteur est d'autant plus fort qu'il cède facilement des électrons.
− Un oxydant est d'autant plus fort qu'il accepte facilement des électrons.
Commentaires
Martiala BADOU (non vérifié)
jeu, 06/10/2021 - 14:22
Permalien
Intégrer le groupe
Anonyme (non vérifié)
lun, 02/26/2024 - 15:54
Permalien
C'est compréhensive les
Doumbia Sékou (non vérifié)
lun, 02/26/2024 - 16:01
Permalien
Les informations sont
Anonyme (non vérifié)
ven, 05/31/2024 - 12:05
Permalien
Blabla
Ajouter un commentaire