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Le chapitre « Réactions d'oxydoréduction » du programme de physique-chimie de spécialité en première générale aborde les notions fondamentales d'oxydant et de réducteur, ainsi que la notion de réaction d'oxydo-réduction.
Dans une réaction d'oxydoréduction, des atomes, des ions ou des molécules échangent des électrons. L'oxydant est l'espèce chimique capable de capter des électrons lors d'une réaction, tandis que le réducteur est l'espèce chimique apte à céder des électrons. Ces échanges électroniques sont représentés par des demi-équations électroniques. Dans une demi-équation électronique, on indique le nombre d'électrons échangés ainsi que les espèces chimiques impliquées. Par exemple, dans la demi-équation électronique : Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu, le cuivre (Cu²⁺) gagne 2 électrons (2e⁻) pour former du cuivre métallique (Cu).
Une réaction d'oxydo-réduction implique toujours une paire d'espèces chimiques conjuguées : un oxydant et un réducteur. L'oxydant est réduit car il gagne des électrons, tandis que le réducteur est oxydé car il perd des électrons. Ces réactions sont caractérisées par des échanges d'électrons qui se produisent entre les réactifs, formant ainsi de nouveaux produits.
Les produits d'une réaction d'oxydo-réduction sont les espèces chimiques formées après les échanges d'électrons. Ils sont généralement différents des réactifs initiaux. Par exemple, dans la réaction de formation de l'oxyde de cuivre (CuO) à partir de cuivre métallique (Cu) et de dioxygène (O₂) :
2 Cu + O₂ → 2 CuO
Le cuivre est oxydé car il perd des électrons pour former des ions cuivre(II) (Cu²⁺) qui réagissent ensuite avec les ions oxygène (O₂) réduits pour former l'oxyde de cuivre (CuO).
En conclusion, le chapitre « Réactions d'oxydoréduction » se focalise sur les notions d'oxydant et de réducteur, représentées par les demi-équations électroniques, ainsi que sur les réactions d'oxydo-réduction où les espèces chimiques conjuguées échangent des électrons pour former de nouveaux produits. Comprendre ces concepts est essentiel pour saisir les mécanismes des réactions chimiques redox et leurs implications dans de nombreux processus naturels et industriels.