Les équations d'oxydo-réduction en chimie

Suivez notre cours de chimie niveau lycée. Comment écrire le bilan d'une réaction d'oxydo-réduction avec demi équations à équilibrer.

Rappel de cours : définition d'une réaction d'oxydo-réduction

Une réaction d'oxydo-réduction est une réaction nécessitant un transfert d'électrons. 

Exemples de demi équations à équilibrer

Certaines demi-équations sont simples à équilibrer dans le cas où le couple oxydant/réducteur est un couple formé d'atomes, de molécules ou d'ions monoatomiques :

1/ Equation simple

Prenons le cas simple suivant :

Couple : Fe³⁺/Fe²⁺ 

Fe^{2+  -}   ====   Fe³⁺   +   1 e^-   (1)

L'élément fer Fe est déjà équilibré, il suffit d'équilibrer les charges en ajoutant un ou plusieurs électron(s). (Dans cet exemple, il nécessite 1 seul électron)

2/ Equation complexe

Prenons le cas complexe suivant :

Couple MnO₄^-/Mn²⁺ 

1) Équilibrer les éléments les plus rares comme dans ce cas l'élément manganèse Mn, on obtient :                  

MnO₄ ^–  ====   Mn ²⁺

Il y en a un de chaque côté, donc on ne modifie
rien.

2) Équilibrer l'élément oxygène "O" en ajoutant une ou plusieurs molécules d'eau, on obtient :

MnO₄ ^–   ====     Mn ²⁺  +  4 H₂O

Ici, comme l'ion permanganate contient 4 atomes d'oxygène, il est nécessaire d'apporter 4 molécules d'eau qui apporte chacune 1 atome d'oxygène mais qui fait apparaître aussi 2 atomes d'hydrogène.

3)  Équilibrer l'élément hydrogène "H" en ajoutant une ou plusieurs ions en milieu H⁺, on obtient :

MnO₄ ^–  +  8 H ⁺  ====    Mn ²⁺  +  4 H₂O

4) Lorsque tous les éléments sont équilibrés, on s'occupe des charges en ajoutant un ou plusieurs électrons, on obtient :

MnO₄ ^–  +  8 H ⁺ +   5 e ^–  ====     Mn ²⁺  +  4 H₂O  (2)

la demi équation est ainsi équilibrée.

Bilan de la réaction

On fait réagir des ions  Fe²⁺  sur des ions permanganates MnO₄ ^– , le bilan de la réaction s'obtient par addition des demi-équations précédentes (1) et (2) après ajustement du nombre des électrons dans les réactifs et dans les produits afin que les électrons n'apparaissent pas dans le bilan car ils se compensent en étant dans la même quantité dans les réactifs et les produits

Pour cela, on multiplie par 5 (x5) la demi équation d'oxydation du fer :

( Fe^{2+                           -}    ====    Fe³⁺   +   1 e^-  ) x 5

MnO₄ ^–  +  8 H ⁺ +   5 e ^–  ====     Mn ²⁺  +  4 H₂O

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MnO₄ ^–  +  5 Fe²⁺ + 8 H ⁺   ====     Mn ²⁺  + 5 Fe³⁺  + 4 H₂O