Sources principales : (Angenault, 1995
), (Atkins & Jones, 1998) et (McQuarrie, McQuarrie, & Rock, 1992)
A l’origine des dommages provoqués par la corrosion, l’incendie ou l’explosion, les réactions d’oxydo-réduction résultent d’un mécanisme qu’il faut bien comprendre pour en appréhender le danger.
L’oxydo-réduction a une importance considérable dans tous les processus physico-chimiques qui nous entourent. Certains phénomènes peuvent être aisément rationalisés en tenant compte du caractère oxydant ou réducteur des substances en présence. L’oxydo-réduction consiste essentiellement en un phénomène chimique (ou électrochimique dans certains cas).
Il existe des domaines dans lesquels l’oxydo-réduction revêt un caractère bénéfique: la photosynthèse, les piles…mais d’autres domaines dans lesquels elle revêt un caractère plus néfaste: la corrosion, les accidents mettant en jeux des substances oxydantes ou réductrices puissantes.
L’oxydo-réduction est un phénomène qui a été découvert lorsque l’Homme a découvert le feu et a compris que la simple combustion du bois permettait de produire de l’énergie thermique. Plus tard, la réduction des minerais métalliques a permis la préparation de nombreux métaux. C’est seulement au XVIIIème siècle que le terme combustion a été rapproché de celui de l’oxydation; ces deux phénomènes résultant de la combinaison avec l’oxygène (O2).
Dans cette partie sera abordé le principe de l'oxydo-réduction à l'aide d'un exemple: L'oxydation de la paille de fer dans une solution de Sulfate de cuivre (II).
), (Atkins & Jones, 1998) et (McQuarrie, McQuarrie, & Rock, 1992)A l’origine des dommages provoqués par la corrosion, l’incendie ou l’explosion, les réactions d’oxydo-réduction résultent d’un mécanisme qu’il faut bien comprendre pour en appréhender le danger.
L’oxydo-réduction a une importance considérable dans tous les processus physico-chimiques qui nous entourent. Certains phénomènes peuvent être aisément rationalisés en tenant compte du caractère oxydant ou réducteur des substances en présence. L’oxydo-réduction consiste essentiellement en un phénomène chimique (ou électrochimique dans certains cas).
Il existe des domaines dans lesquels l’oxydo-réduction revêt un caractère bénéfique: la photosynthèse, les piles…mais d’autres domaines dans lesquels elle revêt un caractère plus néfaste: la corrosion, les accidents mettant en jeux des substances oxydantes ou réductrices puissantes.
L’oxydo-réduction est un phénomène qui a été découvert lorsque l’Homme a découvert le feu et a compris que la simple combustion du bois permettait de produire de l’énergie thermique. Plus tard, la réduction des minerais métalliques a permis la préparation de nombreux métaux. C’est seulement au XVIIIème siècle que le terme combustion a été rapproché de celui de l’oxydation; ces deux phénomènes résultant de la combinaison avec l’oxygène (O2).
Dans cette partie sera abordé le principe de l'oxydo-réduction à l'aide d'un exemple: L'oxydation de la paille de fer dans une solution de Sulfate de cuivre (II).
Figure 30: Schéma de la réaction d'oxydo-réduction (Schéma : Samuel Renaud)
Etape 1 : De la paille de fer (Fe0) de couleur grise est introduite dans une solution de sulfate de cuivre (II) (Cu2+ SO42-) de couleur bleue (caractéristique de la présence d'ions Cu2+).
Etape 2 : Après plusieurs jours, la paille de fer (Fe0) est complètement recouverte d'un précipité rouge-brun caractéristique d'un dépôt de cuivre (Cu0). De plus, la solution aqueuse initialement bleue s'est décolorée indiquant ainsi que les ions Cu2+ ont été consommés. Interprétation : les ions Cu2+ ont été transformés en Cu0.
Etape 3: A la solution aqueuse décolorée est additionnée une solution aqueuse de soude (NaOH). Un précipité vert est alors formé caractéristique d'un dépôt d'hydroxyde de fer (II) (Fe(OH)2 (s) ). Cette dernière expérience permet de mettre en évidence la présence d'ions Fe2+ dans la solution décolorée.
Interprétation : le Fer(II) a été transformé en ions Fe2+.
Au bilan, l'équation de cette réaction d'oxydo-réduction peut s'écrire :
Etape 2 : Après plusieurs jours, la paille de fer (Fe0) est complètement recouverte d'un précipité rouge-brun caractéristique d'un dépôt de cuivre (Cu0). De plus, la solution aqueuse initialement bleue s'est décolorée indiquant ainsi que les ions Cu2+ ont été consommés. Interprétation : les ions Cu2+ ont été transformés en Cu0.
Etape 3: A la solution aqueuse décolorée est additionnée une solution aqueuse de soude (NaOH). Un précipité vert est alors formé caractéristique d'un dépôt d'hydroxyde de fer (II) (Fe(OH)2 (s) ). Cette dernière expérience permet de mettre en évidence la présence d'ions Fe2+ dans la solution décolorée.
Interprétation : le Fer(II) a été transformé en ions Fe2+.
Au bilan, l'équation de cette réaction d'oxydo-réduction peut s'écrire :
