oxydoréduction
nom féminin Action chimique d'un corps oxydant sur un corps réducteur, avec à la fois une oxydation du réducteur et une réduction de l'oxydant. Potentiel d'oxydoréduction, potentiel caractérisant une réaction d'oxydoréduction.
Le phénomèneAu sens strict, l'oxydation est la fixation d'oxygène sur un corps, la réduction, le phénomène inverse ; ces deux phénomènes sont d'ailleurs généralement couplés. Ainsi, dans la réaction 2CuO + C → 2Cu + CO2, on assiste simultanément à l'oxydation du carbone et à la réduction de l'oxyde de cuivre ; ce dernier est l'oxydant, le carbone étant le réducteur ; la réaction est une oxydoréduction.Plusieurs éléments, tels les halogènes, le soufre, etc., se comportent dans certaines de leurs réactions comme l'oxygène ; on convient de dire que, par exemple, la combustion du sodium dans le chlore (qui donne Na+Cl−) est une oxydation du métal, au même titre que sa combustion dans l'oxygène. La transformation du sodium en ion Na+ est une oxydation du sodium ; elle est obtenue par enlèvement d'électron. Corrélativement, la réduction du chlore en ion chlorure Cl− résulte de la fixation d'électron. Au cœur de l'oxydoréduction se trouve donc l'électron, particule très mobile et omniprésente dans toutes les formes de la matière.Couples et potentiels redoxAfin de prévoir les réactions, on classe oxydants et réducteurs d'après leur force. On considère pour cela les couples redox : on désigne ainsi les systèmes représentés par les demi-réactions, qui font intervenir explicitement les électrons, et dans lesquelles on peut décomposer les réactions. De façon générale, une réaction d'oxydoréduction peut s'écrire Ox + ne− ⇌ Red, où Ox désigne l'agent oxydant et Red l'agent réducteur. Cette réaction est caractérisée par un potentiel redox, dépendant de la température et de la concentration des réactifs, qui permet la prévision qualitative et même quantitative des réactions.ApplicationsLes réactions d'oxydoréduction interviennent dans nombre de processus naturels ou artificiels, tant dans des réactions en solution qu'en phase solide. Tel est le cas de la plupart des réactions métallurgiques permettant l'élaboration des métaux à partir de leurs minerais, comme celle citée en introduction. Ces réactions, dont certaines étaient connues depuis l'Antiquité, mettaient déjà en pratique des principes thermodynamiques qui ne furent élucidés que bien plus tard. Cela explique que, au cours de l'histoire, les métaux ont été élaborés dans l'ordre de difficulté croissante de réduction, depuis le cuivre, vers 4000 avant J.-C., jusqu'à l'aluminium, en 1825. Les phénomènes d'oxydoréduction ont également un rôle crucial en biologie. Ils permettent notamment la respiration cellulaire des organismes vivants.
Le phénomèneAu sens strict, l'oxydation est la fixation d'oxygène sur un corps, la réduction, le phénomène inverse ; ces deux phénomènes sont d'ailleurs généralement couplés. Ainsi, dans la réaction 2CuO + C → 2Cu + CO2, on assiste simultanément à l'oxydation du carbone et à la réduction de l'oxyde de cuivre ; ce dernier est l'oxydant, le carbone étant le réducteur ; la réaction est une oxydoréduction.Plusieurs éléments, tels les halogènes, le soufre, etc., se comportent dans certaines de leurs réactions comme l'oxygène ; on convient de dire que, par exemple, la combustion du sodium dans le chlore (qui donne Na+Cl−) est une oxydation du métal, au même titre que sa combustion dans l'oxygène. La transformation du sodium en ion Na+ est une oxydation du sodium ; elle est obtenue par enlèvement d'électron. Corrélativement, la réduction du chlore en ion chlorure Cl− résulte de la fixation d'électron. Au cœur de l'oxydoréduction se trouve donc l'électron, particule très mobile et omniprésente dans toutes les formes de la matière.Couples et potentiels redoxAfin de prévoir les réactions, on classe oxydants et réducteurs d'après leur force. On considère pour cela les couples redox : on désigne ainsi les systèmes représentés par les demi-réactions, qui font intervenir explicitement les électrons, et dans lesquelles on peut décomposer les réactions. De façon générale, une réaction d'oxydoréduction peut s'écrire Ox + ne− ⇌ Red, où Ox désigne l'agent oxydant et Red l'agent réducteur. Cette réaction est caractérisée par un potentiel redox, dépendant de la température et de la concentration des réactifs, qui permet la prévision qualitative et même quantitative des réactions.ApplicationsLes réactions d'oxydoréduction interviennent dans nombre de processus naturels ou artificiels, tant dans des réactions en solution qu'en phase solide. Tel est le cas de la plupart des réactions métallurgiques permettant l'élaboration des métaux à partir de leurs minerais, comme celle citée en introduction. Ces réactions, dont certaines étaient connues depuis l'Antiquité, mettaient déjà en pratique des principes thermodynamiques qui ne furent élucidés que bien plus tard. Cela explique que, au cours de l'histoire, les métaux ont été élaborés dans l'ordre de difficulté croissante de réduction, depuis le cuivre, vers 4000 avant J.-C., jusqu'à l'aluminium, en 1825. Les phénomènes d'oxydoréduction ont également un rôle crucial en biologie. Ils permettent notamment la respiration cellulaire des organismes vivants.
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