Potentiel d'oxydo-réduction

[invite118c6414]

Bonjour à tous.

Voilà, je suis un peu dans la panade après avoir révisé mon cours d'extraction.

J'ai surtout beaucoup de mal à me rappeler la notion de potentiel d'oxydo-réduction.

Par exemple, si on veut réduire du cuivre (son ), selon , peut-on mettre du Fer (qui se décomposera selon parce que son potentiel est de -0.44 [V]? Si oui, ca se passe comment? On met une électrode de Cuivre et une électrode de Fer et là, l'électrode de Fer diminue pendant que l'électrode de Cuivre augmente? Bien entendu, du est en solution.

Mais dans ce cas-là, on va arriver à l'équilibre et moins de cuivre va se déposer, non? C'est pour cela que l'on veille à maintenir le potentiel (et donc dépenser de l'énergie)?

Je suis vraiment embrouillé avec cette notion. En résumé, les réaction rédoxs se passent spontanément ou alors il faut leur imposer ce potentiel pour qu'elles s'activent?

Bien à vous.

Follium
-----

[jeanne08]

- demi équation redox : Reducteeur = Oxydant + n e- à priori fictive car les électrons ne se "balladent pas" facilement
- réaction réelle : échange d'électrons :
Red1 + Ox2 = Red 2 + Ox 1
cette réaction est spontanée si le potentiel du couple 1 est inférieur au potentiel du couple 2 ( E1 < E2 )
C'est le cas pour la réaction Fe_solide+ Cu²⁺ -> Fe[EXP]2+[EXP] + Cu_solide
- cette réaction spontanée peut être réalisée de 2 façons
1) de façon chimique : on met un clou de fer dans une solution de Cu2+ et il se fome du cuivre solide
2) de façon électrochimique : on réalise la pile Daniell : une électrode de cuivre plonge dans une solution de Cu2+ séparée par une paroi poreuse d'un compartiment dans lequel une électrode de fer plonge dans une solution de Fe2+ . Si on relie les deux bornes par un fil électrique on a un courant d'électrons dans le fil qui va spontanément e fer( borne - ) versla borne de cuivre ( borne + ) et les réactions aux interfaces électrode/solution ) sont:
borne - : Fe -> fe[EXP]2+[EXP] + 2e-
borne + : Cu ²⁺ 2e- -> Cu

- on peut faire la réaction inverse non spontanée, pas chimiquement , mais dans un électrolyseur avec un générateur extérieur qui va pousser les électrons dans le circuit électrique dela borne + vers la borne -

[invite118c6414]

Bonjour et merci de votre réponse.

Pour confirmer ma compréhension, considérons le Zinc et le Cuivre :
avec son potentiel et le avec son potentiel .

Si on met une électrode de Zn et de Cu, avec une solution de et une solution de : le cuivre va se réduire spontanément (naturellement?) et le Zn s'oxyder?

Et si on inverse le courant (et donc la tension), le cuivre va s'oxyder et le zinc se réduire?

C'est bien ca?

Follium

[invite118c6414]

Bonjour et merci de votre réponse.

Pour confirmer ma compréhension, considérons le Zinc et le Cuivre :
avec son potentiel et le avec son potentiel .

Si on met une électrode de Zn et de Cu, avec une solution de et une solution de : le cuivre va se réduire spontanément (naturellement?) et le Zn s'oxyder?

Et si on inverse le courant (et donc la tension), le cuivre va s'oxyder et le zinc se réduire?

C'est bien ca?

Follium

Ca serait la même chose que l'électrolyse de l'eau?

Si on met l'oxydation de l'eau à l'anode, ca fournit les électrons et le Cuivre peut se réduire => ce n'est pas spontané dans ce cas-là, il faut fournir de l'énergie. Car, normalement, le dioxygène se réduit en eau en présence de Cuivre.

Follium

[A voir en vidéo sur Futura]

[jeanne08]

- le cuivre ne peut pas se réduire c'est l'ion Cu[EXP]2+[EXP] qui peut être réduit en cuivre par le zinc ou le fer par exemple.
- une réaction redox spontanée peut se faire de façon chimique ( on mélange les réactifs) ou de façon électrochimique dans une pile ( siège d'une réaction spontanée , il suffit de brancher un fil électrique entre les deux bornes pour que les réactions aient lieu )

- une réaction redox non spontanée peut se faire dans un électrolyseur : exemple électrolyse de l'eau acidifiée ( par un acide fort comme l'acide sulfurique dissocié en ions H⁺ et sulfate spectateurs).
couples redox
O2/H2O : 1/2 O₂ + 2H⁺ + 2e- = H2O potentiel 1,23 V
H+/H2 : 2H⁺ + 2e- = H₂ potentiel 0,0V
1° on voit que la réduction de H+ en H2 par l'eau ( qui s'oxyde en O2 ) n'est pas spontanée , pour faire cette réaction il faut un générateur et un électrolyseur et on fera les réactions :
borne + : H₂O -> 2H⁺ + 1/2 O₂ + 2e-
borne - :2H⁺ + 2e- -> H₂

2° la réaction inverse ( réduction de O₂ en par H₂ ) est spontanée , elle peut être faite chimiquement ( on fait bruler H₂ dans O₂ ) ou dans une pile ( que l'on appelle pile à combustible)

Toutes ces considérations quant aux possibilités de réactions sont des prévisions thermodynamaique et une réaction prévue peut se dérouler vite ou très lentement ( donc parfois ne pas être observée car trop lente)

[invite118c6414]

Ben oui, où ai-je la tête , c'est qui se réduit.

Merci beaucoup pour ces réponses!!!

Follium